来自海洋大型藻类Caulerpa taxifolia的生物制品：利用生物精炼技术生产生物柴油、生物炭和生物多糖

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Bioproducts from marine macroalgae Caulerpa taxifolia: production of biodiesel, biochar and biopolysaccharide using biorefinery approach

本研究利用水浴超声等提取技术从入侵海藻C. taxifolia中提取油脂（5.7±0.04%）及多糖（4.1±0.05%），并通过零废弃概念将其转化为生物柴油催化剂（96% FAME）及促伤口愈合物质（150 μg/mg有效）。

　　

摘要

海藻传统上就被作为食物食用，近年来研究人员和工业界对其重新产生了兴趣，因为它们是含有生物活性代谢物的丰富来源，这些代谢物具有重要的生物学意义。本研究旨在从入侵物种Caulerpa taxifolia中提取生物产物，包括用于生物柴油生产的脂质和生物炭，以及用于伤口愈合应用的多糖。为此，采用了三种不同的提取方法：机械提取、水浴提取和超声波辅助提取，研究对象包括Halimeda gracilis、Turbinaria conoides、Sargassum polycystum、Caulerpa taxifolia、Padina boergesenii、Spatoglossum asperum和Gracilaria crassa等七种海藻。其中，通过水浴辅助提取方法从Caulerpa taxifolia中获得了最高的脂质含量（5.7?±?0.04%）。剩余的海藻生物质进一步通过超声波提取、微波提取和超声波-微波联合提取来回收多糖，其中超声波辅助提取方法获得了最高的多糖产量（4.1?±?0.05%）。提取出的粗多糖的结构通过FT-IR、XRD和TGA进行了确认。随后，将合成的、由海藻衍生的活化生物炭催化剂（SDABC）用于酯交换反应，其效果优于传统均质催化剂，使FAME（饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸）的回收率提高了96%。海藻衍生生物炭催化剂（SDBC）和SDABC的结构组分通过FT-IR、BET、SEM和EDX分析进行了表征。此外，将提取出的粗多糖（浓度分别为50、100和150 μg/mg）用于C. elegans的伤口愈合实验，结果显示在150 μg/mg浓度下，这些多糖在24小时内促进了线虫的愈合，证明了它们的治疗潜力。总之，本研究展示了如何利用未被充分利用的C. taxifolia海藻生物质，通过零废物概念生产多种生物产物。

图形摘要

海藻传统上就被作为食物食用，近年来研究人员和工业界对其重新产生了兴趣，因为它们是含有生物活性代谢物的丰富来源，这些代谢物具有重要的生物学意义。本研究旨在从入侵物种Caulerpa taxifolia中提取生物产物，包括用于生物柴油生产的脂质和生物炭，以及用于伤口愈合应用的多糖。为此，采用了三种不同的提取方法：机械提取、水浴提取和超声波辅助提取，研究对象包括Halimeda gracilis、Turbinaria conoides、Sargassum polycystum、Caulerpa taxifolia、Padina boergesenii、Spatoglossum asperum和Gracilaria crassa等七种海藻。其中，通过水浴辅助提取方法从Caulerpa taxifolia中获得了最高的脂质含量（5.7?±?0.04%）。剩余的海藻生物质进一步通过超声波提取、微波提取和超声波-微波联合提取来回收多糖，其中超声波辅助提取方法获得了最高的多糖产量（4.1?±?0.05%）。提取出的粗多糖的结构通过FT-IR、XRD和TGA进行了确认。随后，将合成的、由海藻衍生的活化生物炭催化剂（SDABC）用于酯交换反应，其效果优于传统均质催化剂，使FAME（饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸）的回收率提高了96%。海藻衍生生物炭催化剂（SDBC）和SDABC的结构组分通过FT-IR、BET、SEM和EDX分析进行了表征。此外，将提取出的粗多糖（浓度分别为50、100和150 μg/mg）用于C. elegans的伤口愈合实验，结果显示在150 μg/mg浓度下，这些多糖在24小时内促进了线虫的愈合，证明了它们的治疗潜力。总之，本研究展示了如何利用未被充分利用的C. taxifolia海藻生物质，通过零废物概念生产多种生物产物。

图形摘要