CN103168089B - 用于生产生物燃料的方法 - Google Patents

用于生产生物燃料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103168089B
CN103168089B CN201180029532.2A CN201180029532A CN103168089B CN 103168089 B CN103168089 B CN 103168089B CN 201180029532 A CN201180029532 A CN 201180029532A CN 103168089 B CN103168089 B CN 103168089B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunicate
cultivation
ascidian
biofuel
lipid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180029532.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103168089A (zh
Inventor
C·特勒德松
E·汤普森
C·尚德
J-M·布凯
T·马格内森
李杰兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bergen Teknologioverforing AS
Original Assignee
Bergen Teknologioverforing AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bergen Teknologioverforing AS filed Critical Bergen Teknologioverforing AS
Priority to CN201510259518.1A priority Critical patent/CN104988186B/zh
Publication of CN103168089A publication Critical patent/CN103168089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103168089B publication Critical patent/CN103168089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/50—Culture of aquatic animals of shellfish
    • A01K61/54—Culture of aquatic animals of shellfish of bivalves, e.g. oysters or mussels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/10—Culture of aquatic animals of fish
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/095—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of organic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/10—Ester interchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。本发明还涉及一种由被囊类动物生产生物燃料的方法，其中所述生物燃料选自醇和生物柴油，并且其中所述方法包括下述步骤：（a）（i）对所述被囊类动物或者一种或多种提取自所述被囊类动物的多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物以及（ii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇；或者（b）（i）从所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸以及（ii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化成生物柴油或（iii）使所述被囊类动物进行酯交换或醇解，由此将存在于所述被囊类动物中的脂质/脂肪酸转化成生物柴油。

Description

用于生产生物燃料的方法
技术领域
本发明涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。本发明还涉及一种由被囊类动物生产选自醇和生物柴油的生物燃料的方法以及一种培育海鞘的方法。
背景技术
全球化石燃料供给的减少及其对全球气候体系的影响已经成为敦促人们寻找替代能源、特别是可再生能源的动力。化石燃料的一种颇有前景的替代物是乙醇，理由是乙醇可以产生自可再生能源并且其相比于化石燃料的排放量较低。目前，用于生产乙醇的生物质源衍生自植物，其中大部分的来源包括陆地粮食作物，例如甘蔗和玉米。非粮食作物，例如木材和芒草（Miscanthus），也可用作用于生产乙醇的生物质源。化石燃料的另外一种替代物是也可产生自可再生能源的生物柴油。目前，用于生产生物柴油的大部分原料包括棕榈油和椰子。但是，前文提及的生物质源/原料来源的主要问题是它们会直接争夺生产粮食所必需的耕地。因此，随着全球人口的增长，采用这样的陆地资源来生产生物燃料将导致粮食短缺和粮食价格上涨。尽管来自粮食作物的废料，例如麦梗和玉米梗，也可以用作生产乙醇的生物质并且这种生物质源不会产生与粮食供给直接竞争的问题，但是靠它们是不足以满足全球需求的。近年来，人们的目光已经指向了生物燃料的生产，例如通过海藻生产乙醇。然而，在提取过程中已经遇到了困难，并且仍未进入商业化实施。另外，为了提高效率，需要大型的生化反应器以处理足够量的海藻，并且，目前的研究聚焦在转基因有机体上，这会增加额外的处理过程的约束条件。
可再生能源需要满足的条件包括：（i）能够大量生产；（ii）不与粮食供给产生竞争；以及（iii）对环境的影响最小。强烈需要一种能够解决上述问题并且满足上述要求的可再生能源。
被囊类动物是一类可在全球范围内的大部分海洋栖息地中找到的水下滤食者。海鞘是被囊类动物中最为公知的纲。它们最常见的用途是作为进化发育生物学研究中的模式生物。它们的胚胎发育简单、迅速并且易于操纵，因此它们为研究脊索动物的主体发展过程提供了良好的模型。被囊类动物是唯一一种合成纤维素的动物。从海鞘中提取纤维素以及将所述纤维素用于制造建筑材料（KR2000-0000303和JP09-157304）均是公知的。迄今为止未见被囊类动物用于生产生物燃料（例如醇类和生物柴油）的进展方面的报道或研究。
发明内容
本发明的第一方面涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。
本发明的第二方面涉及由被囊类动物生产生物燃料的方法，其中所述生物燃料选自醇和生物柴油，并且其中所述方法包括：
（a）（i）对所述被囊类动物或者一种或多种提取自所述被囊类动物的多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物以及（ii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇；或者
（b）（i）从所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸以及（ii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化成生物柴油。
本发明的所述第二方面还涉及由被囊类动物生产生物燃料的方法，其中所述方法包括：通过使所述被囊类动物进行酯交换或醇解，将存在于所述被囊类动物中的脂质/脂肪酸转化成生物柴油。
本发明的第三方面涉及根据前一段落中描述的方法由被囊类动物生产第一生物燃料，以及根据前一段落中描述的方法由所述被囊类动物另外生产第二生物燃料的方法，其中所述第一和第二生物燃料是不同的并且选自醇和生物柴油。
本发明的第四方面涉及培育海鞘的方法，所述方法包括下述步骤：
（a）培植具有海鞘的海下结构体表面；以及
（b）从所述结构体上收获所述海鞘，其中，所述结构体包括多个具有培植表面的细长形元件，并且所述结构体限定出被布置成用于支撑被囊类动物的培植的三维海下区域。
本发明涉及一种用于生产生物燃料的新型生物质源，所述生物燃料为醇类和生物柴油。被囊类动物能在新的栖息地迅速分布并且具有非常高的生长潜力，从而能够潜在地提供大量的生物质；它们不需要借由耕地来生长，因此不会与陆地粮食作物的生产产生竞争；并且它们的培育具有积极的次要作用，例如改善水质，特别是由于土地流失导致遭受不希望有的程度的水体富营养化的区域中的水质。因此，这种新型生物质源满足上述提及的对于可再生能源的要求。
附图说明
图1是示出了玻璃海鞘样品的脂肪酸成分的气相色谱谱图。
图2是提取自玻璃海鞘样品的脂质的HNMR分析图。
图3示出了细长形元件的一个实施方案，所述元件是附着在平面长线体系上的绳索，通过使用浮标和重物使所述绳索在水柱中保持竖直的状态。
图4示出了细长形元件的又一个实施方案，所述元件还包括附着在平面长线体系上的空心塑料PVC管，通过使用浮标和重物使所述绳索在水柱中保持竖直的状态。
图5示出了细长形元件的又一个实施方案，所述元件还包括附着在平面长线体系上的PVC盘，通过使用浮标和重物使所述绳索在水柱中保持竖直的状态。
图6（i）是从如实施例描述的玻璃海鞘样品中获得的纤维素在显微镜下（×40）的图形。
图6（ii）是从如实施例描述的木材样品中获得的纤维素在显微镜下（×40）的图形。
图7示出了培植装置的多种可替代的布置方案。
图8是以kg/m2表示的生物质作为根据本发明方法培育的被囊类动物的深度（m）的函数的图形。
图9是以kg/m2表示的生物质作为从不同颜色的绳索收获到的被囊类动物的深度（m）的函数的图形。
具体实施方式
本发明的第一方面涉及被囊类动物或者由被囊类动物获得的提取物用于生产一种或多种选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。
被囊类动物
被囊类动物可在全球范围内的大部分海洋栖息地中找到。被囊类动物是唯一一种合成纤维素的动物。纤维素代表了动物的生物质的一个重要部分1，2。被囊类动物具有高的生长潜力，生长潜力是一项能够促进在一年的时间内获得大量繁殖（large blooms）并最终生成大量纤维素源的特征。这使得被囊类动物特别适合用作可再生能源。
在被囊类动物亚门中，存在三个纲：海鞘纲、海樽纲和幼形纲3。在本发明中，所述被囊类动物选自海鞘纲、海樽纲或幼形纲。优选地，所述被囊类动物为海鞘。海鞘通常也被称为海鞘（sea squirts）。许多种类的海鞘自由生活的浮游幼体阶段在新的栖息地迅速分布，然后，随着它们定居在海洋环境中的新表面（例如轮船的船体表面）上，它们将经历变态。鉴于它们能在新的栖息地迅速分布的行为，使得它们通常成为培植于新沉入海下的结构体的表面上的第一批动物。因此，它们是容易获得的。
存在多种海鞘，例如无毛短腹海鞘（Aplidium glabrum）、悉尼海鞘（Ascidia sydneiensis）、Ascidia mentula、Ascidiella aspersa、紫拟菊海鞘（Botrylloides violaceus）、史氏菊海鞘（Botryllusschlloseri）、萨氏海鞘（Ciona savignyi）、念珠二段海鞘（Didemnumcandidum）、旗瓣二段海鞘(Didemnum vexillum）、群体海鞘（Diplosomalisterianum)、Eusynstyela tincta、苍白球海鞘（Herdmania pallida）、Lissoclinum fragile、硬突小齐海鞘（Microcosmus exzsperatus）、鳞状小齐海鞘（Microcosmus squamiger）、乳突皮海鞘（Molgulamanhattensis）、Perophora japonica、Phallusia nigra、冠瘤海鞘（Styela canopus）、柄海鞘（Styela clava）、Trididemnum solidus和玻璃海鞘（Ciona intestinalis）。在上述海鞘中，玻璃海鞘是在斯堪的纳维亚海域中占最主要地位的一类海鞘。所述玻璃海鞘也是被主要研究的一类海鞘，其主要原因在于玻璃海鞘被用作进化发育生物学中的模式生物4。玻璃海鞘是雌雄同体的，其可以自由地在水柱中产卵，并在此进行受精。幼体自由游动且不进食，并将附着在任何合适的表面，然后取决于温度，在1-5天的时间内经历变态5，6。纤维素产生于幼体阶段和成体阶段的被囊中7，8。在幼体中，所述纤维素主要起到保护作用，但也用于控制变态期间内形成幼仔和成体形式的正常秩序。在成体中，纤维素是包覆着整个动物身体且与身体的其余部分协同生长的被囊的结构组分。所述纤维素还存在于连接被囊和外套膜的被囊脊索（tunic chord）中9。幼体全年不断地沿着斯堪的纳维亚海岸定居。在本发明的一个优选实施方案中，所述被囊类动物是玻璃海鞘。
在本文中使用时，被囊类动物是指被囊类动物的身体的全部或一部分。
在本文中使用时，由被囊类动物获得的提取物是指一种富含由所述被囊类动物获得的一类物质的材料。由被囊类动物获得的提取物包括通过对被囊类动物进行处理而获得的材料，所述材料富含：一种或多种单糖；多糖，例如纤维素；和/或脂质/脂肪酸。
在本发明中，被囊类动物或由被囊类动物获得的提取物被用作生产本文所描述的生物燃料的生物质或原材料。
在本文中使用时，术语“被囊类动物”可以被“一种或多种被囊类动物”或“多种被囊类动物”替换。
生物燃料
在本文中使用时，生物燃料是选自醇和生物柴油、优选选自乙醇和脂肪酸烷基酯的生物燃料。
醇
在一个方面中，本发明涉及被囊类动物或由被囊类动物获得的提取物用于生产醇的用途。优选地，所述醇为C1-C4醇，即甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。更优选地，所述醇为乙醇。
通过本发明研究发现，对于玻璃海鞘而言，能获得8.8重量%的C6糖（6.7重量%的纤维素、2.1重量%的甘露糖和半乳糖）和0.4重量%的C5糖。通过酶水解或通过酸水解，然后发酵，可以将纤维素转化为乙醇10-15。通过本申请研究发现，相比于木材纤维素，从玻璃海鞘中获得的纤维素的晶体程度更高且分子尺寸更小。因此，这种纤维素更容易通过酸水解或通过酶水解的方式水解成葡萄糖，所述葡萄糖经发酵生成乙醇。由此可见，相比于由木材生产乙醇，由这种纤维素生产乙醇将更加简单、廉价。
可以对由这类物种生产乙醇的潜力进行如下预估。由文献已知100mm长的玻璃海鞘具有0.6g的干重16。通常，玻璃海鞘的密度达到每m2海洋底面3000株。上述数量的海鞘将重达1.8kg/m2（3000株/m2×0.0006g/株=1.8kg海鞘/m2）。当获得8.8重量%的C6糖时，1.8kg的海鞘将产生0.16kg的C6糖（0.088×1.8kg=0.16kg的C6糖）。假设每kg的C6糖产生0.64L乙醇，那么0.16kg的C6糖将产生0.10L乙醇（0.16×0.64=0.10L乙醇）。这使得每m2的海洋底面产生0.10L乙醇或者每公顷的海洋底面产生1000L乙醇。
上述计算基于的是一次收获的量。因为可以在一年内至少收获两次玻璃海鞘17，所以存在至少为2000L乙醇/公顷海洋底面的年产量的潜力。上述计算针对的是二维培育即海洋底面上的培育。因为可以在海水柱中对海鞘进行三维培育，所以潜在的每公顷海洋底面/海洋表面的乙醇产量将会大得多。海鞘不局限于透光层，因此可以在深度低至60m或70m处获得高的生长速率。采取海鞘在浸入水中的杆中生长的情况，所述杆长20m且直径为0.4m（使得每根杆的表面积为25.12m2），并且所述杆在一公顷的范围内相互间隔1m分布（即每公顷有10,000根杆）。这使得每公顷的海洋表面中有251,200m2的表面积用于海鞘的生长。基于上述计算，这进而使得每公顷的海洋表面每年能够产生约50,900L乙醇。这意味着一公顷的海洋表面具有每年至少提供约50,900L乙醇的潜力。除了C6糖之外，从所述海鞘—玻璃海鞘中还可以获得0.4重量%的C5糖。可以对C5糖进行发酵，生成乙醇，从而为由C6糖获得的乙醇增添了4.5%的更多的乙醇（即，基于上述模式，使得乙醇的年产量为1.045×50,900=53,190L）。
通过本发明研究已经显示所述产量可以远远大于上述估计值。通过本发明研究已经显示玻璃海鞘在经过6个月的生长期之后可以长至约31g（1.37g干重）。进一步地，通过采用如本文所述的支撑多个具有板状形式的培植表面的细长形元件，密度可以达到9690株/m2。在三维培育模式中，假设在20米的绳索上每米长度布置3块板且每块板的表面积为0.2m2,那么海洋中的每个细长形元件的表面积为12m2,或者说每公顷海洋中的细长形元件的表面积为120,000m2（假设所述细长形元件相互间隔1m分布）。假设每年两次收获，采用如上所述相同的方法进行计算，每公顷的乙醇年产量为约180,000L（9690株/m2×0.00137kg×0.088C6糖×0.64L乙醇/kg糖×120,000m2×2次收获/年=180,000L乙醇），或者说包括由C5糖产生的那部分乙醇在内的乙醇年产量为188,000L。
由被囊类动物获得的潜在的乙醇产量可以与下表中所示的由传统上作为生产乙醇的生物质的作物的乙醇年产量进行比较：
表1由不同的作物获得的乙醇年产量18
作物 年产量（L/公顷）
芒草 7,300
柳枝稷 3,100-7,600
杨树 3,700-6,000
甘蔗 6,800-8,000
甜高粱 7,000
玉米 3,100-4,100
因此，每公顷的海洋表面由被囊类动物制得的乙醇的量具有远远超出每公顷耕地由陆地作物制得的乙醇的量的潜力，并在某些情况下超出一个数量级。
优选地，本发明涉及被囊类动物作为生物质用于生产醇的用途。在一个方面中，本发明涉及由被囊类动物生产醇的方法，其中所述方法包括：
（i）对所述被囊类动物进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；以及
（ii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
在本发明的上述方面中，对所述被囊类动物进行酶水解或酸水解，并且无需从所述被囊类动物中提取出多糖或单糖。
所述被囊类动物可以是所述被囊类动物的整个身体的形式，或者可以是所述被囊类动物的身体的一部分的形式，优选地，所述被囊类动物可以是已经与所述被囊类动物身体的其他部分分离的被囊。所述被囊类动物可以例如是刚刚收获的或者从冷冻源中解冻的。优选地，洗涤所述被囊类动物以除去海盐。优选地，在湿的被囊类动物上进行所述洗涤，即，在未经过干燥的被囊类动物上进行所述洗涤，并且优选地，采用去离子水或淡水进行所述洗涤。这有利地降低了由此获得的被囊类动物材料中的灰分含量。
在对所述被囊类动物进行酶水解或酸水解之前，所述被囊类动物优选是干燥的。优选地，本发明涉及一种由被囊类动物生产醇的方法，其中所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）对所述干燥的被囊类动物进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；以及
（iii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
可以采用本领域中任意公知的方法进行干燥。优选地，将所述被囊类动物干燥至固含量（在本文中也被称为干燥度）大于50%，更优选大于70%，更优选大于80%，更优选大于85%，并且甚至更优选大于90%。当在本文中使用时，固含量是用来衡量所述被囊类动物材料中的干重。在通过烘箱在105℃下加热过夜（基于克级的样品）或者通过红外在105℃下加热的方式干燥所述被囊类动物材料直至达到恒重（基于300毫克级的样品）之后，计算所述固含量，并且所述固含量是由此获得的干燥材料基于干燥之前湿的被囊类动物的重量的重量百分数。可以采用如下方式干燥所述被囊类动物：挤压所述被囊类动物，以除去部分水，将所述被囊类动物放置在加热过的地板上，以将其干燥至例如约39%的干燥度。然后，可以将所述被囊类动物转移至烘箱中，例如，加热至130-150℃，在所述烘箱中将所述被囊类动物干燥至例如约89%的干燥度。可选地，可以通过冷冻干燥法或喷雾干燥法，例如，通过在大于100℃的温度下干燥一段以数秒计的时间来干燥所述被囊类动物，。采用干燥的被囊类动物具有最小化对任何后续的酶水解的抑制作用的优点。在一个实施方案中，所述干燥的被囊类动物材料可以被机械粉碎，例如通过研磨粉碎。
在本发明的上述方面中，使干燥的被囊类动物材料进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物。然后，可以使所述水解产物进行发酵生成醇。
除了纤维素之外，被囊类动物中还包括C6糖，例如甘露糖和半乳糖，并且可以包括一种或多种C5糖，例如木糖和阿拉伯糖。干燥的被囊类动物包括多糖（例如纤维素）和其他多糖或由葡萄糖和其他C6糖（例如甘露糖和半乳糖），以及一种或多种C5糖（例如木糖和阿拉伯糖）组成的糖蛋白。
当所述被囊类动物进行酶水解或酸水解生成含有一种或多种单糖的水解产物时，所述水解产物可以含有已经存在于所述被囊类动物中的单糖以及已经通过纤维素和其他组分的水解所产生的单糖。
本发明中所采用的酶水解方法和酸水解方法以及后续的发酵方法不局限于但包括任意本领域技术人员公知的方法，并且上述方法披露在下述出版物中：
Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2000a).
Bio-refinery of lignocellulosic materials for ethanolproduction.I.Quantification of carbohydrates,13thInternational Symposium on Alcohol Fuels(ISAF XIII)(Stockholm,3-6July,2000),proceedings(Vol.I),Number 6;
Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2000b).Bio-refinery of lignocellulosic materials for ethanolproduction.II.Fundaments and strategic design of steamexplosion,1st World Conference and Exhibition on Biomass forEnergy and Industry(Seville,5-9June,2000),proceedings,767-770;
Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2001).Bio-refinery of lignocellulosic materials for ethanolproduction. III.Evaluation of steam explosion by kappa numberdetermination,7th Brazilian Symposium on the Chemistry ofLignins and Other Wood Components,(Belo Horizonte,3-5September,2001),proceedings(oral presentation),423-430;
Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2002).Bio-refinery of lignocellulosic materials for ethanolproduction.IV.Manufacture of high value by-products forimprovement of process economic feasibility,2ndInternationalSymposium on Emerging Technologies of Pulping&Papermaking,(Guangzhou,9-11 October,2002),proceedings,82-90;
Lin Y,Tanaka S(2006).Ethanol fermentation from biomassresources:current state and prospects.Applied Microbiologyand Biotechnology 69(6):627-642;和
Hahn-B,Galbe M,Gorwa-Grauslund MF,Lidén G,Zacchi G(2006).Bioethanol-the fuel of tomorrow from theresidues of today.Trends in Biotechnology 24(12):549-556。
在一个实施方案中，本发明的方法包括所述被囊类动物的酸水解。优选采用硫酸，例如，浓度如为72-74%H2SO4的浓硫酸。
在一个实施方案中，本发明的方法包括所述被囊类动物的酶水解。可以使用一种或多种酶，所述酶包括用于将多糖转化为单糖的酶。优选地，所述一种或多种酶（例如纤维素酶和葡萄糖苷酶）将纤维素转化为葡萄糖。
在一个优选的实施方案中，所述水解产物包括葡萄糖，并且采用酿酒酵母（通常又称为面包酵母）菌株使所述葡萄糖发酵成乙醇。
采用如下方式可以实现对醇、优选乙醇的回收：通过蒸馏使得所述醇、优选乙醇与发酵液中的其他组分分离，并通过脱水从所述醇、优选乙醇中除去任何残留的水分。
优选地，本发明涉及由被囊类动物获得的提取物作为生物质用于生产醇的用途。优选地，本发明涉及一种由被囊类动物生产醇的方法，其中所述方法包括：
（i）从所述被囊类动物中提取一种或多种多糖，并对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；以及
（ii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
所述被囊类动物可以是所述被囊类动物的整个身体的形式，或者可以是所述被囊类动物的身体的一部分的形式，优选地，所述被囊类动物可以是已经与所述被囊类动物身体的其他部分分离的被囊。所述被囊类动物可以例如是刚刚收获的或者从冷冻源中解冻的。优选地，洗涤所述被囊类动物，以除去海盐。优选地，在湿的被囊类动物上进行所述洗涤，即，在未经过干燥的被囊类动物上进行所述洗涤，并且优选地，采用去离子水或淡水进行所述洗涤。
在对所述被囊类动物进行酶水解或酸水解之前，所述被囊类动物优选是干燥的。优选地，本发明涉及一种由被囊类动物生产醇的方法，其中所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）从所述干燥的被囊类动物中提取一种或多种多糖，并对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；以及
（iii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
可以采用本领域中任意公知的方法进行干燥。优选地，将所述被囊类动物干燥至固含量（在本文中也被称为干燥度）大于50%，更优选大于70%，更优选大于80%，更优选大于85%，并且甚至更优选大于90%。可以采用如下方式干燥所述被囊类动物：挤压所述被囊类动物，以除去部分水，将所述被囊类动物放置在加热过的地板上，以将其干燥至例如约39%的干燥度。然后，可以将所述被囊类动物转移至烘箱中，例如，加热至130-150℃，在所述烘箱中将所述被囊类动物干燥至例如约89%的干燥度。可选地，可以通过冷冻干燥法或喷雾干燥法，例如，通过在大于100℃的温度下干燥一段以数秒计的时间来干燥所述被囊类动物。采用干燥的被囊类动物具有最小化对任何后续的酶水解的抑制作用的优点。在一个实施方案中，所述干燥的被囊类动物材料可以被机械粉碎，例如通过研磨粉碎。
在本发明的上述方面中，一种或多种多糖提取自所述被囊类动物。所述提取方法不限于但包括任意本领域技术人员公知的方法。优选地，提取包括处理所述干燥的被囊类动物，从而破坏存在的任何类似木质素的结构，同时将所述一种或多种多糖分离出来。优选地，所述一种或多种多糖包括纤维素。可以通过使用如Young-Seok Koo等人在“Preparation and Properties of Chemical Cellulose from AscidanTunic and Their Regenerated Cellulose Fibers”，Journal of appliedPolymer Science,Vol.85,1634-1643(2002)中描述的那些方法将所述被囊类动物处理成富含纤维素的浆料。在该篇文献中，对所述被囊类动物原材料进行干燥并使用研磨机将其磨成粉末。用水性酸溶液（H2SO4）处理所述粉末，经过滤、用丙酮和水洗涤，并在真空条件、75℃下进行干燥。然后，用碱性水溶液（NaOH/Na2S）处理所述样品，并按如前所述的那样进行过滤、洗涤和干燥。最后，用漂白剂（水性NaOCl溶液）处理所述样品，并按如前所述的那样进行过滤、洗涤和干燥。由此获得的样品富含纤维素。
在本发明的上述方面的一个优选实施方案中，通过使所述被囊类动物经历干燥步骤、酸处理步骤、碱处理步骤和氧化/漂白步骤，从所述被囊类动物中提取纤维素。所述酸处理步骤、碱处理步骤和氧化/漂白步骤的这三个步骤构成了一个处理体系，采用所述处理体系，例如通过破坏存在的任何类似木质素的结构，有助于从所述干燥的被囊类动物中提取纤维素。在经过所述处理体系处理之后，可以通过过滤或离心分离的方式将所述固态的多糖产物分离出来。然后，可以对所述多糖产物进行洗涤和干燥。所述干燥步骤如前文所述。下面将进一步说明所述酸处理步骤、碱处理步骤和氧化/漂白步骤。
所述酸处理步骤为酸水解步骤。使用水性酸溶液对所述干燥的样品进行处理，例如，使用0.9wt%的H2SO4在180℃下处理2小时。将由此获得的产物进行过滤、洗涤和干燥，例如，在50℃下进行干燥。
所述碱处理步骤为碱水解/kraft制浆步骤。使用水性碱溶液对来自所述酸处理步骤的产物进行处理，例如，使用9/3wt%NaOH/Na2S溶液在180℃下处理2小时。将由此获得的产物进行过滤、洗涤和干燥，例如，在50℃下进行干燥。
所述氧化/漂白步骤包括用漂白剂对来自碱处理步骤的产物进行处理，例如，使用2.9wt%NaOCl溶液在75℃下处理1小时。将由此获得的产物进行过滤、洗涤和干燥，例如，在50℃下进行干燥。
结果获得来自被囊类动物的富含纤维素的提取物。然后，可以对所述提取物进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物。然后使所述水解产物进行发酵，生成醇。能够用于本发明的上述方面中的在发酵和回收醇之前进行的酶水解和酸水解的步骤如前文所述。在一个实施方案中，本发明的方法包括对所述提取自所述被囊类动物的一种或多种多糖进行酸水解。优选采用硫酸。在一个实施方案中，本发明的方法包括对所述提取自所述被囊类动物的一种或多种多糖进行酶水解。可以使用一种或多种酶，所述酶包括用于将多糖转化为单糖的酶。优选地，所述一种或多种酶（例如纤维素酶和葡萄糖苷酶）将纤维素转化为葡萄糖。
本发明进一步提供了一种如本文所述的由被囊类动物或由从被囊类动物中获得的提取物生产醇的方法。所述方法还包括培育所述被囊类动物的方法，其中所述被囊类动物为海鞘。所述培育方法包括生长和收获所述被囊类动物以及可以如本文所述的方法。
生物柴油
在一个方面中，本发明涉及被囊类动物或从被囊类动物中获得的提取物用于生产生物柴油的用途。
可以通过酯交换由脂质生产生物柴油。生物柴油的主要组成包括脂肪酸烷基酯，具体而言是脂肪酸甲基（或乙基）酯。通常，在生物柴油的生产过程中，将氢氧化钾或氢氧化钠和甲醇（或乙醇）与脂质混合，并通过化学反应生成所述酸性甲基（或乙基）酯和丙三醇。
通过本发明研究已经显示玻璃海鞘含有3.2重量%的总脂质含量。采用前文提及的三维培育模式，除了乙醇之外，每公顷海洋表面积还可以由此获得29,000L的动物脂质。这些动物脂质为通过其酯交换或醇解生产生物柴油提供了原材料19。通过采用文献中对100mm长、干重为0.6g的玻璃海鞘以及每m2海洋底面的玻璃海鞘密度达到3000株的预估，我们可以得到的生物柴油的产量为0.058L/m2(3,000株/m2×0.0006kg/株×0.032=0.058L/m2)或580L/公顷。上述计算基于的是一次收获的量。因为可以在一年内至少收获两次玻璃海鞘，所以存在至少为1,150L生物柴油/公顷海洋底面（2次收获/年×580L/公顷）的年产量的潜力。但是，上述计算针对的是二维培育，例如海洋底面上的培育。因为可以在海水柱中对海鞘进行三维培育，所以潜在的每公顷海洋底面/海洋表面的生物柴油的产量将会大得多。采取海鞘在浸入水中的杆中生长的情况，所述杆长20m且直径为0.4m（使得每根杆的表面积为25.12m2），并且所述杆在一公顷的范围内相互间隔1m分布（即每公顷有10,000根杆）。这使得每公顷的海洋表面中有251,200m2的表面积用于海鞘的生长。基于上述计算，这进而使得每公顷的海洋表面积每年能够产生约29,000L生物柴油。
通过本发明研究已经显示所述产量可以远远大于上述估计值。通过本发明研究已经显示玻璃海鞘在部署6个月之后可以长至约31g（1.37g干重）。进一步地，通过采用本文所述的支撑具有板状形式的培植表面的细长形元件，密度可以达到9690株/m2。在三维培育模式中，假设在20米的绳索上每米长度布置3块板且每块板的表面积为0.2m2,那么海洋中的每个细长形元件的表面积为12m2,或者说每公顷海洋中的细长形元件的表面积为120,000m2（假设所述细长形元件相互间隔1m分布）。假设每年两次收获，采用如上所述相同的方法进行计算，每公顷的生物柴油年产量为102,000L（9690株/m2×0.00137kg×0.032脂质×120,000m2×2次收获/年=102,000L生物柴油）。
优选地，本发明涉及被囊类动物作为生物质用于生产生物柴油的用途。在一个方面中，本发明涉及由被囊类动物生产生物柴油的方法，其中所述方法包括使所述被囊类动物进行酯交换或醇解。在该方法中，通过酯交换或醇解将存在于所述被囊类动物中的脂质转化为生物柴油。在本发明的上述方面中，对所述被囊类动物进行酯交换或醇解，并且无需从所述被囊类动物中提取出脂质/脂肪酸。
所述被囊类动物可以是所述被囊类动物的整个身体的形式，或者可以是所述被囊类动物的身体的一部分的形式，例如，从所述被囊类动物身体的其他部分分离的被囊。所述被囊类动物可以例如是刚刚收获的或者从冷冻源中解冻的。优选地，洗涤所述被囊类动物以除去海盐。优选地，在湿的被囊类动物上进行所述洗涤，即，在未经过干燥的被囊类动物上进行所述洗涤，并且优选地，采用去离子水或淡水进行所述洗涤。这有利地降低了由此获得的被囊类动物材料中的灰分含量。
在使所述被囊类动物进行酯交换之前，所述被囊类动物优选是干燥的。优选地，本发明涉及一种由被囊类动物生产生物柴油的方法，其中所述方法包括干燥所述被囊类动物的步骤和使所述干燥的被囊类动物进行酯交换或醇解的步骤。
可以采用本领域中任意公知的方法进行干燥。优选地，将所述被囊类动物干燥至固含量（在本文中也被称为干燥度）大于50%，更优选大于70%，更优选大于80%，更优选大于85%，并且甚至更优选大于90%。可以采用如下方式干燥所述被囊类动物：挤压所述被囊类动物，以除去部分水，将所述被囊类动物放置在加热过的地板上，以将其干燥至例如约39%的干燥度。然后，可以将所述被囊类动物转移至烘箱中，例如，加热至130-150℃，在所述烘箱中将所述被囊类动物干燥至例如约89%的干燥度。可选地，可以通过冷冻干燥法或喷雾干燥法，例如，通过在大于100℃的温度下干燥一段以数秒计的时间来干燥所述被囊类动物。采用干燥的被囊类动物具有最小化水对酯交换反应的抑制作用的优点。在一个实施方案中，所述干燥的被囊类动物材料可以被机械粉碎，例如通过研磨粉碎。
被囊类动物中包含天然形成的脂质和/或脂肪酸。所述天然形成于被囊类动物中的脂质包括脂肪酸和它们的衍生物（包括单甘油酯、二甘油酯、三甘油酯（也被称为脂肪））、固醇、磷脂和鞘脂。另外，被囊类动物中还含有脂肪酸。本发明研究已经显示玻璃海鞘具有如图1所示的脂肪酸组成。在本文中通过用第一个数字表示碳原子的数目并用第二个数字表示双键的数目来标识脂肪酸。符号n3表示该脂肪酸为Ω-3脂肪酸，所述脂肪酸为一种从该脂肪酸的甲基末端数起的第三个键为双键的不饱和脂肪酸。非限制性地，从被囊类动物中分离出的脂肪酸可以包括下述脂肪酸中的一种或多种：14:0、16:0、16:1、18:0、18:4、20:0、20:1、20:5-n3（二十碳五烯酸）；21:5-n3；22:6-n3（二十二碳六烯酸）；和22:5-n3。非限制性地，从被囊类动物中分离出的脂肪酸可以包括下述脂肪酸中的一种或多种：16:0、16:1、16:2、18:0、18:1、18:2、18:3、18:4、20:0、20:1、20:2、20:3、20:5-n3（二十碳五烯酸）；[21:5-n3]和22:6-n3（二十二碳六烯酸）。非限制性地，从被囊类动物中分离出的脂肪酸可以包括下述脂肪酸中的一种或多种：14:0、16:0、16:1、16:2、18:0、18:1、18:2、18:3、18:4、20:0、20:1、20:2、20:3、20:5-n3（二十碳五烯酸）；21:5-n3；22:6-n3（二十二碳六烯酸）；和22:5-n3。更进一步地，本发明研究已经显示玻璃海鞘中含有非常少的丙三醇甚至不含丙三醇。这可以从图2提供的HNMR结果中看出。这是特别有利的，原因是丙三醇是在制造生物柴油的过程中出现且必须被除去的副产物。
在本发明的方法中，通过酯交换或醇解将所述被囊类动物脂质转化为生物柴油。酯交换是为描述一类有机反应所使用的泛称，在上述反应中，通过烷氧基之间的交换使一种酯转变为另一种酯。被囊类动物脂质包括酯，例如单甘油酯、二甘油酯、三甘油酯。当这些酯通过与醇反应而进行酯交换时，所述酯交换过程也被称为醇解。被囊类动物脂质还包括游离脂肪酸。当脂肪酸与醇反应时，这一过程称为醇解。
在脂肪或三甘油酯的酯交换过程中，在强酸或强碱的存在下所述三甘油酯与醇发生反应，生成脂肪酸烷基酯和丙三醇的混合物。通常，所述醇为选自甲醇、乙醇、丙醇或丁醇的一元醇。通常，所述碱催化剂为NaOH或KOH。通常，所述酸催化剂为浓硫酸。对于生产生物柴油而言，因为三甘油酯的碱催化酯交换比酸催化的酯交换进行得更快，所以较常采用碱催化酯交换。
本发明研究已经显示被囊类动物具有高含量的游离脂肪酸。当存在游离脂肪酸时，所述脂肪酸在碱催化的酯交换过程中产生与所述无机碱催化剂反应从而中和所述催化剂并生成脂肪酸盐（soap）的问题。为了避免上述问题的出现，可以采用如Gemma Vicente等人在“DirectTransformation of Fungal Biomass from Submerged Cultures intoBiodiesel.Energy Fuels”,2010,24:3173-3178以及Freeman B.PrydeE H等人在“Variable affecting the yields of fatty acid esters fromtransesterificated vegetable oils”JAOCS,1984,61(1):1683-1687中描述的酸催化酯交换。
在一个方面中，可以采用两阶段酯交换法。该方法包括在碱催化剂的存在下所述被囊类动物脂质与醇发生反应的第一阶段，例如，在KOH的存在下所述被囊类动物脂质与甲醇发生反应，然后是所述脂质与醇发生反应的第二阶段，但是该反应是在酸催化剂的存在下，例如，在BF3的存在下所述脂质与甲醇发生反应。
通过所述脂质混合物的样品与标准碱溶液的滴定来确定存在的脂肪酸的量。在所述被囊类动物脂质中存在大量游离脂肪酸的情况下，可以对所述被囊类动物（或被囊类动物脂质/脂肪酸）进行包含作为第一阶段的酯化过程、然后再执行作为第二阶段的酯交换过程的两阶段方法。在所述第一阶段的酯化过程中，在酸催化剂（例如浓H2SO4）的存在下，使所述游离的脂肪酸被所述醇酯化。该反应的产物含有包括新生成的脂肪酸酯在内的脂质相和丙三醇相。可以除去所述丙三醇相，并使所述脂质相经历如上所述的第二阶段的酯交换过程。典型的两阶段方法披露在下述文献中：Zullaikah S,Lai C C,Vali S R等人，"A two stepacid-catalyzed process for the production of biodiesel from ricebran oil",Bioresource Technology,2005,(96):1889-1896,和Ghadge S V,Raheman H.,"Biodiesel production from mahua(Madhucaindica) oil having high free fatty acids",Biomass and Bioenergy,2005,25(28):601-605，以及Chen S,Jian G J,Nie X,Chang X,"Study onPreparation of Biodiesel from Waste Acidificated Oil ofHigh-acid-value",Chemistry and industry of forest products,2009,29(4):47-52。
一种可选的方法是游离的脂肪酸的酯化与使用酶催化剂（例如脂肪酶）的三甘油酯酯交换同时进行。这样的方法披露在L N W,Zong M H,WuH,“Highly efficient transformation of waste oil to biodiesel byimmobilized lipase from Penicillium expansum”,ProcessBiochemistry,2009,44:685-688中。
一种可选的方法是超临界甲醇酯交换法，该方法不需要使用催化剂，从而避免出现由游离的脂肪酸生成脂肪酸盐的问题。这样的方法披露在Demirbas A,“Biodiesel production from vegetable oils viacatalytic and non-catalytic supercritical methanoltransesterification methods”,Process in Energy and CombustionScience,2005,31:466-487。
可以按照本领域公知的方法进行所述酯交换或醇解，例如WO2009089802中描述的方法。
优选地，当从新鲜的被囊类动物中获得新鲜的脂质时，优选的方式是碱催化的酯交换方法。当酸值较高时，例如，对于从长期储存的被囊类动物样品中获得的脂质而言，优选采用酸催化的醇解或采用如上所述的两步（阶段）法。
优选地，可以从所述酯交换或醇解反应混合物中回收所述生物柴油。产物生物柴油和丙三醇是不可混溶的。通过一系列的离心和分离（以除去被囊类动物的残余物）、蒸发和溶剂萃取步骤，可以从所述反应混合物中回收生物柴油。
优选地，本发明涉及从被囊类动物中获得的提取物作为生物质用于生产生物柴油的用途。在一个方面中，本发明涉及一种由被囊类动物生产生物柴油的方法，其中所述方法包括：
（i）从所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸；以及
（ii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化为生物柴油。
在一个优选的实施方案中，本发明的上述方面涉及一种生产脂肪酸烷基酯的方法。优选地，所述脂肪酸烷基酯为脂肪酸甲基酯或乙基酯。
所述被囊类动物可以是所述被囊类动物的整个身体的形式，或者可以是所述被囊类动物的身体的一部分的形式，例如，已经与所述被囊类动物身体的其他部分分离的被囊。所述被囊类动物可以例如是刚刚收获的或者从冷冻源中解冻的。优选地，洗涤所述被囊类动物以除去海盐。优选地，在湿的被囊类动物上进行所述洗涤，即，在未经过干燥的被囊类动物上进行所述洗涤，并且优选地，采用去离子水或淡水进行所述洗涤。
在本发明的方法中，可以采用本领域公知的方法，例如采用过滤-离心分离法、溶剂萃取法、酸萃取法、挤压法和蒸馏法，从所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸。优选采用溶剂萃取法，并且所述溶剂萃取法优选采用乙二醚或石油醚。优选采用索氏萃取法（Soxhlet extraction）。优选地，所述索氏萃取法采用石油醚。在经过索氏萃取步骤之后，可以将获得的产物进行过滤，以使滤液与被囊类动物的残余物分离，然后使所述滤液蒸发获得所述脂质/脂肪酸。
在进行从所述被囊类动物中提取所述脂质/脂肪酸的步骤之前，所述被囊类动物优选是干燥的。在一个方面中，本发明涉及一种由被囊类动物生产生物柴油的方法，其中所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物;
（ii）从所述干燥的被囊类动物中提取脂质/脂肪酸；以及
（iii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化为生物柴油。
可以按照如前所述的方式进行干燥。
在本发明的方法中，通过酯交换或醇解将所述提取出的脂质/脂肪酸转化为生物柴油。可以按照如前所述的方式进行所述脂质/脂肪酸的酯交换或醇解。
优选地，从所述酯交换或醇解的反应混合物中回收所述生物柴油。可以通过一系列的分离、蒸发和溶剂萃取步骤，从所述反应混合物中回收生物柴油。
在使用中，所述生物柴油可以单独使用或者可以与矿物柴油混合使用，例如，生物柴油可以达到15%的量与矿物柴油混合。
本发明进一步提供了如本文所述的由被囊类动物或由从被囊类动物中获得的提取物生产生物柴油的方法。所述方法还包括培育所述被囊类动物的方法，其中所述被囊类动物为海鞘。所述培育方法包括生长和收获所述被囊类动物以及可以如本文所述。
整体性方法
在一个方面中，本发明涉及被囊类动物用于生产多于一种的选自醇和生物柴油的生物燃料的用途。特别地，本发明提供了根据前述方法之一由被囊类动物生产第一生物燃料以及由所述被囊类动物另外生产第二生物燃料的方法，其中，所述第一和第二生物燃料是不同的，并且选自醇和生物柴油。
在一个实施方案中，本发明提供了一种根据如前所述的方法由被囊类动物生产醇的方法，所述方法进一步包括根据前述方法之一由所述被囊类动物生产生物柴油。
在本发明的上述方面中，优选地，首先将所述被囊类动物进行干燥。可以按照如前所述的方式进行干燥。然后从所述干燥的被囊类动物中提取出所述一种或多种多糖和脂肪酸/脂质，并在如上所述的方法中将上述物质用于生产相关的生物燃料。
在一个实施方案中，所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）从所述干燥的被囊类动物中提取一种或多种多糖，并对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；
（iii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇；
其中，在步骤（ii）或步骤（iii）期间，至少生成一种含有脂质/脂肪酸的溶液，并且所述方法进一步包括从所述溶液中提取所述脂质/脂肪酸以及通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化为生物柴油。所述溶液可以形成于下述期间：（a）在从所述干燥的被囊类动物中提取一种或多种多糖的步骤期间和/或（b）对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物的步骤期间，和/或（c）在所述发酵步骤期间或之后。在（a）中，所述溶液可以是在对所述干燥的被囊类动物处理以使所述纤维素或C6糖含量富集于所述残余物的期间所生成的溶液中。在（b）中，所述溶液可以是水解产物。在（c）中，所述溶液可以是发酵液。借助于比水轻的另外的有机溶剂或者在没有上述溶剂的帮助下，所述脂质/脂肪酸将在所述溶液中形成漂浮层。可以采用本领域公知的方法回收所述脂质/脂肪酸。
在另一个实施方案中，所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）对所述干燥的被囊类动物进行酶水解或酸水解，生成含有一种或多种单糖的水解产物；
（iii）使所述一种或多种单糖发酵生成醇；
其中，在步骤（ii）或步骤（iii）期间，至少生成一种含有脂质/脂肪酸的溶液，并且所述方法进一步包括从所述溶液中提取所述脂质/脂肪酸以及通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化为生物柴油。所述溶液可以是水解产物或者发酵液。所述脂质/脂肪酸将在所述溶液中形成漂浮层，并且可以采用本领域公知的方法回收所述脂质/脂肪酸。
在另一个实施方案中，所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）从所述干燥的被囊类动物中提取脂质/脂肪酸；
（iii）通过酯交换或醇解将所述脂质/脂肪酸转化为生物柴油；
其中，在所述被囊类动物中提取脂质/脂肪酸的步骤期间，形成被囊类动物残余物，并且所述方法进一步包括从所述被囊类动物残余物中提取一种或多种多糖、对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解生成含有一种或多种单糖的水解产物、以及使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
在另一个实施方案中，所述方法包括：
（i）干燥所述被囊类动物；
（ii）使所述干燥的被囊类动物进行酯交换或醇解，由此将存在于所述干燥的被囊类动物中的脂质/脂肪酸转化为生物柴油；
（iii）回收所述生物柴油；
其中，在从所述干燥的被囊类动物中回收所述生物柴油的步骤期间，形成被囊类动物残余物，并且所述方法进一步包括从所述被囊类动物残余物中提取一种或多种多糖、对所述一种或多种多糖进行酶水解或酸水解生成含有一种或多种单糖的水解产物、以及使所述一种或多种单糖发酵生成醇。
在针对本发明的整体性方法的如上所述的实施方案中，可以省略干燥步骤。
用于提取一种或多种多糖、酶水解或酸水解、发酵、提取脂质/脂肪酸、酯交换或醇解、回收醇和/或生物柴油的方法可以是本领域公知的方法或者是如前所述的方法。
本发明的上述方面具有一个明显的优点，就是能够增加每单位重量的被囊类动物生物质所产生的生物燃料的量，并且还能进一步增加基于海洋面积的生物燃料产量。
工业放大
本发明的方法适合于工业放大。对于本文所披露的生产醇的方法而言，例如，可以使用用于纸浆或造纸工业中的现有反应器。对于文所披露的生产生物柴油的方法而言，例如，可以使用用于由植物油生产生物柴油的现有反应器。
3维培育
本发明的上述方面涉及在海洋中3维培育海鞘的方法。该方法的目的之一是为了提供一种能够用来大量生产海鞘的培育方法。另一个目的是为了提供一种有利于海鞘的自然增长（recruitment）和定居并且不涉及不得不播种或由苗圃补给所述海鞘群的步骤的培育方法。另一个目的是为了提供一种培育方法，该方法能够使海鞘的单一培育获得成长，产生最小的因海鞘之外的有机体培植所引起的海洋生物污损（biofoul）。本文中所描述的上述三种3维培育方法的每一个实施方案均满足上述这些目的中的至少一个。
在一个方面，本发明涉及一种在海洋中3维培育海鞘的方法。
在上述方面，本发明涉及一种用于培育海鞘的方法，所述方法包括下述步骤：
（a）培植具有海鞘的海下结构体表面；以及
（b）从所述结构体上收获所述海鞘，其中，所述结构体包括多个具有培植表面的细长形元件，并且所述结构体限定出被布置成用于支撑海鞘的培植的三维海下区域。
优选地，通过海鞘的自然增长和定居实现在所述海下结构体的表面上的培植。
在本文中使用时，细长形元件可以是绳索（参见图3）、杆或空心圆筒。优选地，所述绳索、杆或空心圆筒的直径为1-10cm，更优选直径为2-4cm，甚至更优选为2cm。
在一个实施方案中，所述培植表面包括所述绳索、杆或空心圆筒的表面。在该实施方案中，所述海下结构体包括多个选自绳索、杆或空心圆筒或它们的组合的细长形元件。所述海鞘在所述细长形元件的表面上进行培植并从上述表面收获。在该实施方案中，优选地，所述多个细长形元件包括至少一个空心圆筒，优选地，所述空心圆筒的直径大于10cm，更优选大于20cm，并且甚至更优选为30和70cm之间。
在一个实施方案中，所述细长形元件具有支撑功能。在该实施方案中，所述细长形元件可以被称作细长形支撑元件，并且设置了多个培植元件，其中，每一个培植元件与所述支撑元件相连。每一个培植元件包含至少一个培植表面。优选地，所述培植表面为基本光滑且连续的。
在一个实施方案中，所述培植表面中的至少一个表面是平坦的。优选地，所述表面是竖直的或水平的。在上述背景下，术语“竖直的”和“水平的”与所述细长形元件（或细长形支撑元件）有关。更优选地，所述表面是平坦且水平的。本发明研究已经显示这样的表面有利于海鞘占据主导地位（减少海洋生物污损）。
在一个实施方案中，所述具有平坦表面的培植元件中的至少一个元件为板状或盘状。优选地，所述元件为直径为约0.4-0.6m的盘，并且在一个实施方案中，按照间隔距离为1-3m的方式将所述盘布置在所述细长形元件上。在另一个实施方案中，按照间隔距离为0.2-1m、优选0.3-0.5m的方式将所述盘布置在所述细长形元件上。可以采用本领域公知的方法使所述盘附着在所述细长形元件上。所述培植表面或培植元件可以是形状为正方形或长方形的板。它们的宽度或长度可以为约0.2-1.5m。优选地，它们的宽度或长度为约0.2-0.6m，更优选它们的宽度或长度为约0.4-0.6m。在一个实施方案中，按照间隔距离为1-3m的方式将它们布置在所述细长形元件上。在另一个实施方案中，按照间隔距离为0.2-1m、优选0.3-0.5m的方式将它们布置在所述细长形元件上。可以采用本领域公知的方法使它们附着在所述细长形元件上。
在一个实施方案中，所述培植元件中的至少一个元件为圆筒或空心管形式。优选地，它们为直径为约0.4-0.6m的空心管。可以采用本领域公知的方法使它们与所述细长形元件相连。在一个实施方案中，通过设置在筒体的一个或两个末端处的紧固工具使它们附着在所细长形元件上。
当需要时，所述培植元件可以与多于一个的细长形元件相连。
优选地，所述培植元件沿着所述细长形支撑元件布置，并相互间隔至少20cm，优选地，所述它们间隔在25cn和1m之间。在所述培植元件具有水平的平坦表面的情况下，要求上述距离能促使海鞘有效地生长。
优选地，所述培植元件是多孔的或者是由多孔材料或网制成的。这减少了培植元件的成本并且还有助于海鞘幼体进入上培植表面和下培植表面或进入内培植表面或外培植表面。
在一个实施方案中，细长形元件支撑着多个大体为放射状延伸的培植表面或元件。
所述大体为放射状延伸的培植表面或元件可以是圆筒形状或空心管（参见图3）。优选地，它们是直径约为0.4-0.6m的空心管。可以采用本领域公知的方法使它们与所述细长形元件相连。在一个实施方案中，通过设置在筒体的一个或两个末端处的紧固工具使它们附着在所细长形元件上。
所述大体为放射状延伸的培植表面或元件可以是盘状（参见图4）。优选地，它们是直径约为0.4-0.6m的盘，并且在一个实施方案中，按照间隔距离为1-3m的方式将所述盘布置在所述细长形元件上。在另一个实施方案中，按照间隔距离为0.2-1m、优选0.3-0.5m的方式将所述盘布置在所述细长形元件上。可以采用本领域公知的方法使所述盘附着在所述细长形元件上。
所述大体为放射状延伸的培植表面或元件可以是长方形状。优选地，它们的宽度或长度为约0.2-0.6m，更优选它们的宽度或长度为约0.4-0.6m。在一个实施方案中，按照间隔距离为1-3m的方式将它们布置在所述细长形元件上。在另一个实施方案中，按照间隔距离为0.2-1m、优选0.3-0.5m的方式将它们布置在所述细长形元件上。可以采用本领域公知的方法使它们附着在所述细长形元件上。
在使用中，可以使所述细长形元件附着在平面长线体系上，通过使用浮标和重物使得所述细长形元件在水中保持竖直的状态（参见图2、3和4）。
现在参考附图7和实施例A-E来说明用于培植所述被囊类动物的海下结构体或装置。
图7例示了用于被囊类动物的培植的长线体系（1）。所述长线体系（1）由数个与长线（2）相连的细长形元件（3）组成。所述长线自身附着在至少一个沿着所述长线（2）的中心部分的海平面浮标（4）上，从而使所述长线在水中保持正确的方向。所述长线（2）的末端与海床（5）相连。
另外，浮标（6）附着在每一个细长形元件（3）的一个末端上，并且重物（7）附着在另一个末端上，从而使所述细长形元件（3）在水中保持竖直的状态。
如图7中所示，多个不同结构的细长形元件（3）可与所述长线（2）组合使用。
如每一个实施例中所示，所述细长形元件（3）包括多个呈堆叠或阵列形式的培植元件（8）。
所述培植元件（8）可以具有多种形状，包括平坦的形状或棱柱状。相比于含有其他形状的培植表面的培植元件，包含至少一个平坦的培植表面的培植元件（8）是有利的，这是因为所述平坦的表面有助于如下文所述的培植和收获。
在实施例A和B中示出的细长形元件（3）包括多个平坦的培植元件（8a-8e）。通过采用合适的连接方式，使得所述细长形元件（3）穿过所述培植元件（8）的中心与所述培植元件（8）（实施例A中的盘状和实施例B中的正方形状）相连。
每一个培植元件（8）自身具有至少一个连续的表面，即，不存在任何从所述表面延伸出来的将对被囊类动物的培植产生致命危害的实质性隆起、突起或类似物的表面。另外，这样的连续表面可以减少由于海鞘之外的有机体的定居而引起的海洋生物污损。
实施例C和D是圆筒形的并且具有一个连续的表面。所述圆周外表面形成了筒体。在一个实施方案中，所述圆筒在其两端都是开放的，并且形成所述筒体的圆周内表面也是一个连续的表面。在一个实施方案中，所述培植元件是圆筒形的，并且所述圆筒的一个或两个末端被封住，从而形成上平坦平面和/或下平坦平面。在该实施方案中，所述圆筒具有三个连续的表面，即，上表面和下表面以及形成所述筒体的圆周表面。
在实施例A、B和E中的每一个实施例中，每个培植元件（8）均具有两个平坦表面（一个上表面和一个底面）。
所述培植元件（8a和8b）的平坦表面提供了围绕细长形元件（3）与培植元件（8）的连接处沿着圆周方向并放射状延伸的连续表面。因此，可以不受限地进入所述表面，从而使得被囊类动物轻松地在所述表面培植。另外，这也有助于从所述培植元件（8）上收割收获被囊类动物。实施例C和D包括圆周外表面，类似地，通过该表面也可以不受限地培植及收获被囊类动物。
所述培植元件（8）可以是任意合适的形状，例如实施例A中所示的圆盘形（8a）。所述培植元件（8）还可以是实施例B中所示的正方形或长方形（8b）。
实施例C的细长形元件（3）包括多个圆筒状的培植元件（8c）。所述圆筒状的培植元件（8c）穿过每一个筒体的中心轴线与所述细长形元件（3）相连。在一个实施方案中，每一个圆筒状的培植元件（8c）可以包括三个培植表面，其中包括形成每一个筒体的两个末端面的两个平坦的培植表面。因此，可以获得三个连续的培植表面。所述培植元件（8）不限于圆筒状的培植元件，并且可以由任意的棱柱构成。
实施例D的细长形元件包括单一的圆筒状的培植元件（8d）。所述培植元件（8d）穿过所述筒体的中心轴线与所述细长形元件（3）相连。所述单一的圆筒状的培植元件在其两个末端是开放的。所述培植元件（8d）是多孔的或由网形成的。这有助于海鞘幼体进入所述筒体的内表面，从而促使海鞘在所述内表面上定居。但是，可以获得多于一个的由多孔材料或网制成的培植元件（8）。在一个实施方案中，可以获得三个连续的培植表面，其中包括成为每个筒体的末端面的两个平坦的培植表面。
实施例D的实施方案也可以被认为是空心圆筒状的细长形元件，并且，所述空心圆筒优选具有大于10cm的直径，更优选大于20cm，且甚至更优选为30和70cm之间。
实施例E的细长形元件包括多个细长形元件（3）和多个培植元件（8e）。每一个细长形元件（3）与每一个培植元件（8e）的边缘相连。每一个细长形元件（3）等距地分布在每一个培植元件（8e）的边缘上，从而维持所述培植元件（8e）平坦的形状。实施例E中示出了数个长方形状的培植元件（8e）。但是，所述培植元件（8）可以为任意形状，只要可以获得连续的培植表面即可。
本文中所描述的培植元件，包括所述放射状延伸的培植表面或元件，优选由塑料、优选PVC制成。优选地，它们由塑料或塑性材料例如丙烯酸塑料（Perspex）、聚丙烯、聚丁烯、高密度聚乙烯或PVC制成。
优选地，所述培植表面的颜色为深色，优选它们比白色深，并且优选它们不会反射光线。优选地，所述培植表面为黑色或深灰色。已经发现采用相对于海洋具有低对比度的颜色的培植表面，产生的竞争性海洋生物污损较少。
优选地，所述培植表面由塑性材料制成的深色且为水平的平坦表面。优选地，所述培植表面有塑性材料制成的深色且为水平的平坦表面。
所述海下结构体限定出被布置成用于支撑海鞘的培植的三维海下区域。优选地，所述海下结构体包含5,000至15,000个细长形元件。优选地，所述细长形元件的长度在5至70m之间，并且最优选所述细长形元件的长度在5至50m之间。在一个实施方案中，所述细长形元件的长度在10至70m之间，在另一个实施方案中，它们在15至25m之间，并且在另一个实施方案中，它们的长度为20m。在一个实施方案中，所述细长形元件的长度在5至20m之间。在一个实施方案中，所述细长形元件的长度在5至10m之间。优选地，所述细长形元件以间隔0.5m-4m的距离分布，更优选以1-1.5m的距离分布。优选地，一个海下结构体占据5,000m2至1,000,000m2（100公顷）的海洋表面积。优选地，一个海下结构体占据5,000m2至20,000m2的海洋表面积。优选地，一个海下结构体占据10,000m2至1,000,000m2（100公顷）的海洋表面积。优选地，所述海下结构体占据10,000m2（1公顷）的海洋表面积。
可以通过将海鞘从所述培植表面刮除或者通过真空抽吸来进行收获。可以对所述海下结构体进行原地收获，例如，采用从船艇上延伸出的真空管。在原地收获的过程中，还可以使用遥控潜水器（ROV）从所述培植表面收获所述海鞘。对于较小的规模，例如，可以在将所述细长形元件从水里捞到船艇之后，在所述船艇上进行收获。
优选地，当海鞘的重量大于10g时、更优选当海鞘的重量大于20g（湿重）时、以及甚至更优选当海鞘的重量大于30g时，对它们进行收获。
本发明研究得知海鞘的生长速率M=（1×10-13）×D6.41，其中M为以克表示的质量，以及D为以天表示的时间。基于此，部署6个月将获得约为31g湿重（或1.37g干重）的海鞘。本发明研究还显示出从三月份到八月末的时间内，在温和的水到寒冷的水中，幼体一直在对所述海下结构体上不断增长，并且所述海鞘在所述结构体上停留至少6至9个月。因此，存在两种不同的收获策略。第一种策略是部署所述海下结构体的5至6个月。第二种策略是从三月到八月部署所述细长形元件以及从八月到五月收获的连续收获（10个月）。在后述的收获策略中，对已经生长了5-9个月海鞘进行收获，这将导致总的生物质产量的上升。
应当将本发明的被囊类动物养育场设置在海洋中。优选地，但非限制性地，应当将它们设置在富含营养物质的水中。既可以将所述养育场设置成离开海岸的，也可以将其设置在临海区域中。优选地，但非限制性地，将所述养育场设置在临海区域、峡湾、海湾区域和河口中。
众所周知海鞘是高效的滤食者，即，它们能够通过将水传递穿过进食过滤器来获得它们的食物，通过所述过滤器截留自由悬浮在水中的食物颗粒。在水中，来自例如污水排放和农业活动（陆地种植和水育）中的营养物的大量输入，浮游植物将利用这些过剩的营养物负载进行大量繁殖（即生长速率大增）。这种现象称为富营养化，并且由于过量培植的海藻死掉，这些颗粒物的降解将减少水中的氧气，导致在该生态系统中的生物多样性减少。营养物质必然为浮游植物，并且当所述海鞘为了生长吃掉浮游植物时，以及当所述海鞘被移走并用于生产生物燃料时，使所述营养物质从水中被除去，由此，它们减少了对生态环系统的富营养化作用。因此，海鞘养育场能够有利地用来实现修复被输入了大量来自人类活动的营养物质的地区的目的。优选地，本文所描述的培育海鞘的方法也是一种减少海洋富营养化作用的方法。优选地，如本文中描述的培育海鞘的方法包括将所述海下结构体放置在正遭受富营养化或营养物质高负荷的海洋区域中。
在本发明的另一个方面中，提供了一种如本文所述的由海鞘生产生物燃料的方法，所述方法包括下述步骤：
（a）培植具有海鞘的海下结构体表面；以及
（b）从所述结构体上收获所述海鞘，其中，所述结构体包括至少一个用于支撑多个大体为放射状延伸的培植表面或元件的细长形元件。
在本发明的一个方面中，提供了一种如上所述的由海鞘生产生物燃料的方法，所述方法包括按照前文所描述的方法培育所述海鞘的方法。
优点
如本文所述采用海鞘作为生物质源生产生物燃料具有如下的优点，包括：（i）它们具有非常高的生长速率，由此获得较大的生物质年产量；（ii）它们相对而言容易培养和收获；（iii）它们不需要生长所需的耕地，由此它们不与陆地粮食作物产生竞争；（iv）它们含有大量的C6糖（用于生产乙醇）和脂肪酸（用于生产生物柴油）；（v）相比于从木材中提取，从来自海鞘的生物质提取糖和油更容易；（vi）由于所述海鞘为滤食者且能够除去大量的海藻，因此所述海鞘对富营养化水体具有修复效果；（vii）它们能够在海洋中进行原地收获，这相比于必须在生化反应器中培育并需遵守严格的关于处理和废物管理方面的规则的基因改造的海藻来说，是一个显著的进步；（viii）海鞘的培育场将可能为当地鱼类的增长提供优异的礁石；（ix）因为它们对环境的影响很小，因此它们对环境是友好的。
通过下述非限制性实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1—被囊类动物的干燥
步骤1原材料-干燥
步骤1A
通过对定居在附着于长线体系的绳索上的海鞘（玻璃海鞘）进行刮擦获得4kg新鲜样品。将所述原材料放置在具有铝制骨架和4cm的细长支撑物（legs）的底部处设有栅格的长方形PVC篮筐（W×L×H=22cm×52cm×25cm）中。通过将一块PVC板置于所述原材料的顶部并将12kg的重物置于所述PVC板上，对所述原材料进行挤压。这相当于10g/cm2的压力。对所述原材料挤压过夜。在所述挤压步骤之后，所述样品的重量为2.65kg，即起始湿重4kg的66.2wt%。然后在加热过的地板上，将所述样品铺展在报纸层之间，保持约24小时。在上述期间，报纸更新3-4次。上述程序获得了重量为350g的“湿”样品，即起始湿重4kg的9wt%。采用130-150℃的烘箱中干燥30-60分钟的方式进行最后的干燥过程，并且由此获得了重量为175g的“干”样品，即起始湿重4kg的4wt%。所述“湿”样品的固含量为39%，并且所述“干”样品的固含量为89%。在通过105℃的红外加热方式干燥所述样品直至达到恒重之后计算所述固含量，并且所述固含量等于获得的干燥材料基于干燥之前的被囊类动物的湿重的重量百分数。
步骤1B
还可以采用可选的干燥程序。这包括使用3个烧杯（Cambro），两个12L和一个18L的烧杯作为挤压/集水系统。所述两个12L的烧杯中的一个在底部钻有孔。将2.8kg的海鞘置于所述钻孔的12L烧杯中，然后在无压力的状态下沥水2小时。水收集于设置在所述钻孔的12L烧杯下方的第二个12L烧杯中。将5L水倒入18L的烧杯中，然后将所述烧杯置于所述12L烧杯中的海鞘的顶部，保持3-4小时。为了逐渐增大压力，将另外的10L的水添加至所述18L的烧杯中。这相当于28g/cm2的最终压力。将所述海鞘保持在此压力下过夜。结果，从起始的2.8kg原材料中沥出1.2L的水。最终，在130-150℃的烘箱中将所述样品干燥2-3小时。
实施例2—被囊类动物的成分分析
步骤2成分分析
对步骤1A的干燥样品分析如下：
（i）灰分（无机化合物）含量（通过燃烧样品并采用FTIR（傅里叶变换红外）光谱仪进行测量）；
（ii）CaCO3含量（通过经酸处理之后释出的CO2进行测量）；
（iii）木质素含量（由采用披露在Li,J.;Gellerstedt,G.,"Kinetics and mechanism of kappa number determination."NordicPulp Pap.Res.J.(1998),13(2),147-152中的方法获得的卡伯值（kappa number）和通过美国纸浆与造纸工业技术协会标准T 222 om-02的方法确定的Klason木质素这两者来确定）；以及
（iv）脂质含量和脂肪酸组成（通过官方分析化学家协会（AOAC）方法983.23中描述的标准方法和欧洲药典（Europe Pharmacopoeia）“2.4.22.Composition of fattyacids by gas chromatography”确定）
结果如下：
灰分：            47wt%（由此可知所述样品的53wt%由有机化合物组成），主要是硅酸盐
CaCO3：           ～1.6wt%
类似木质素的物质：6.3wt%（卡伯值）和7.2wt%（Klason木质素）
脂质含量：        1.7-3.2%
脂肪酸组成:       参见图1
实施例3—从被囊类动物中提取纤维素
步骤3制备纤维素微纤维
由如步骤1A中获得的原材料的干燥样品制备纤维素微纤维。对所述干燥的样品进行酸水解，然后进行碱性水解/kraft制浆，然后进行氧化和漂白。
酸水解：将20g干燥样品添加至200ml的0.9wt%H2SO4中，并加热至180℃，加热2小时。将残留的残余物过滤出去并对其进行洗涤，以及在50℃下进行干燥。
碱性水解/kraft制浆：将从上述步骤中获得的干燥产物添加至100ml的9/3wt%的NaOH/Na2S溶液中，并加热至180℃，加热2小时。然后进行过滤、洗涤，以及在50℃下进行干燥。
氧化和漂白：将将上述碱性处理后的干燥产物添加至100ml的2.9wt%NaOCl溶液中，并加热至75℃，加热1小时。然后进行过滤、洗涤，以及在50℃下进行干燥。由此获得纯的纤维素（参见图5（i）），其基于起始原料（即在步骤1A中获得的原材料的干燥样品）的收率为3.6wt%。糖分析显示该产物含有含量大于80wt%、作为唯一的中性糖存在的葡萄糖。这是根据美国纸浆与造纸工业技术协会（TAPPI）标准T 249cm-09“Carbohydrate composition of Extractive-free Wood and WoodPulp”确定的，其中将所述纤维素的酸水解修改成在120℃下进行1小时而不是在100℃下进行4小时。
来自所述酸水解步骤的收率为所述干燥样品的21wt%，来自所述碱性水解/kraft制浆步骤的收率为33wt%（基于经过酸水解之后的干燥起始样品的重量）以及来自所述氧化/漂白步骤的收率为52wt%（基于经过碱性水解之后的干燥起始样品的重量）。
获得的纤维素微纤维样品的粘度为500dm3/kg，相当于936的聚合度（DP)(大约为150K道尔顿）。所述纤维素微纤维样品在进行LiCl/DMAc SEC分析（用于评估聚合物的分子尺寸的分析方法）所使用的LiCl/DMAc溶液中具有非常低的溶解度。这表示获得的纤维素具有完全不同于木材纤维素的独特结构，原因是木材纤维素通常在所述LiCl/DMAc溶液中的是可溶的。这也可以通过显微镜分析进行确认。在进行显微镜分析时，获得的所述纤维素微纤维显示得完全不同于木材纤维素微纤维，所述纤维素微纤维更长、更粗并且形状更均匀。
实施例4—被囊类动物中的纤维素的水解条件的比较
步骤4纤维素水解条件的比较
在该实施例中，对步骤1中获得的原材料的“湿”样品和“干”样品（参见上文）以及纯纤维素（由云杉木获得的溶解浆料）的参照样品均进行酸性水解和酶水解。
A酸水解
在每个例子中，将1g样品浸入40%H2SO4（固液比为1/10）中,在90℃下进行酸水解1小时。在样品未进行预水解的情况下，根据美国纸浆与造纸工业技术协会（TAPPI）标准T 249cm-09“Carbohydratecomposition of Extractive-free Wood and Wood Pulp”确定获得的水解产物对葡萄糖基于可获得的纤维素的收率如下：
B酶水解
在每个例子中，采用Novozymes 342（来自Novozymes公司的商业酶产品，含有纤维素内切酶、纤维素外切酶和β-葡萄糖苷酶），在40℃和pH为7的条件下对1g样品进行酶水解5小时。获得的水解产物对葡萄糖基于可获得的纤维素的收率如下：
参照样品        2.0wt%
干燥样品        1.0wt%
湿样品          3.5wt%
尽管所述“湿”样品水解得较快，但是可以观察到所述“湿”样品对酶水解的抑制作用。所述葡萄糖苷酶的活性部分受到妨碍，因此从来自所述“湿”样品的水解产物中检测到大量的纤维二糖。来自参照样品或干燥样品的水解的产物中均未检测到纤维二糖。
实施例6—生物柴油的生产
（A）从被囊类动物中提取脂质和被提取的脂质的酯交换
（i）从干燥的被囊类动物中提取脂质
将被囊类动物的样品冻干。在索氏萃取装置中，采用800ml石油醚（30-60℃）对106克干燥的被囊类动物萃取6小时。对获得的产物进行过滤以使溶液（滤液）与固态的被囊类动物材料分离。在真空条件下采用旋转蒸发仪蒸发所述滤液。获得3.2克脂质（基于干燥的被囊类动物的收率为3wt%）。
（ii）被提取的脂质的酯交换—碱催化的
在激烈的搅拌条件下，将50mgKOH添加至20ml甲醇中。然后将获得的溶液添加至1克自上述步骤获得的脂质中。将获得的混合物进行回流加热，并保持在回流的状态下4小时。然后使所述混合物冷却并静置。在上述程序之后，上层被分离出来，在真空条件下采用旋转蒸发仪对所述上层进行蒸发。然后依次添加水（10ml）和10mlCH2Cl2。在经过激烈的摇晃之后进行静置，底层被分离出来，对所述底层进行蒸发，获得0.7克生物柴油。如果进行换算，这等于生物柴油基于所述干燥的被囊类动物的重量的收率为2.1wt%。
（B）被干燥的被囊类动物的酯交换-酸催化的
将被囊类动物的样品冻干。使10克所述干燥的被囊类动物悬浮在含有0.2M H2SO4的甲醇中。对获得的混合物进行回流加热10小时，在此期间，对所述混合物进行充分的搅拌。使所述悬浮液冷却、离心分离，然后蒸发获得的溶液。将获得的残余物添加至10ml水中。再加入10mlCH2Cl2。对所述混合物进行激烈的摇晃之后，使其静置。底层被分离出来，对所述底层进行蒸发，获得0.16克生物柴油（相当于生物柴油基于所述干燥的被囊类动物的重量的收率为1.6wt%）。
实施例7—培育方法
在五月份，在靠近Bergen的海水中安装海下结构体。所述结构体包括下述元件，其中所述元件固定在长线体系上，所述长线体系用于支撑深度为海平面以下-4m至-20m之间的元件：
（i）固定在绳索上的空心灰色的PVC圆筒（每一个圆筒的直径为40cm，长度为50cm），沿所述绳索按照间隔1米的方式布置；
（ii）固定在绳索上的长方形灰色PVC板（每一个板的长度为50cm，宽度为34cm），沿所述绳索按照间隔1米的方式布置；
（iii）直径为1.2cm的黑色绳索（Rope Polysteel 3-strand，100%聚丙烯复丝，12MM，Biteama）；以及
（iv）直径为2cm的绿色绳索（Rope Polysteel 3-strand DANLINE20MM，AS Fiskevegn）。
三个月后，通过将所述绳索（包括那些附着有所述圆筒和板的绳索）打捞在船艇上以及人工刮擦所述海鞘，从所述海下结构体中收获所述海鞘（玻璃海鞘）。记录每米绳索收集到的生物质，然后将所述生物质作为表面积的函数进行计算。结果示于图8和9中。在这些附图中，示出了作为深度（m）的函数的以kg/m2表示的生物质。
所述结果显示：在附着有板的绳索上产生的每米2的生物质的量远远大于在其他绳索上产生的生物质的量。相比于在所述圆筒上生成的4.8kg的生物质、在所述黑色绳索上生成的4.6kg的生物质以及最后在绿色绳索上生成的1.2kg的生物质，所述板平均每m2生成22.2kg的生物质。用于该实验的板平均每m2产生9690株海鞘，所述圆筒每m2产生3106株海鞘，而所述黑色绳索和绿色绳索每m2分别产生1645和529株海鞘。
通过所述黑色绳索每m2产生的生物质的量高于所述绿色绳索，这表示更深的表面有利于海鞘的培植和定居。
另外，可以清楚地看到，相比于所述黑色和绿色绳索，所述板和圆筒结构体显示出对玻璃海鞘的高度单一培植，同时具有非常少的由其他有机体带来的海洋生物污损。
 参考文献：
1.Matthysse AG,Deschet K,Williams M,等人WC(2004).Proc.Nat. Acad.Sci.USA 101(4):986-991；
2.Matthysse AG,Deschet K,Williams M,Marry M,White AR,SmithWC(2004).A functional cellulose synthase from ascidian epidermis.Proceedings of the National Academy of Sciences of the UnitedStates of America.101(4):986-991；
3.Delsuc F,Brinkmann H,Chourrout D,等人(2006).Nature.439(7079):965-968；
4.Satoh N,Satou Y,Davidson B,等人(2003).Trend in Genetics.19(7):376-381；
5.Dybern BI (1965).Oikos 16:109-131；
6.Swane I,Havenhand IN(1993).Marine Ecology 14(1):53-66；
7.Sasakura Y.,K.Nakashima,S.Awazu,et al.2005.Proc.Natl，Acad.Sci.USA 102:15134-15139；
8.Nakayama-Ishimura A,Chambon J-P,Horei TK,Satoh N,Sasakura Y(2009).Dev.Biol.326:357-367；
9.Kimura,S.和Itoh,T.(1998).Protoplasma 204,94-102；
10.Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2000a).13thInternational Symposium on Alcohol Fuels (ISAF XIII)(Stockholm,3-6July,2000),proceedings (Vol.I),Number 6；
11.Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2000b).1stWorld Conference and Exhibition on Biomass for Energy and Industry(Seville,5-9June,2000),proceedings,767-770；
12.Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2001).7thBrazilian Symposium on the Chemistry of Lignins and Other WoodComponents,(Belo Horizonte,3-5 September,2001),proceedings,423-430；
13.Li J,Lennholm H,Henriksson G,Gellerstedt G(2002).2ndInternational Symposium on Emerging Technologies of Pulping &Papermaking,(Guangzhou,9-11 October,2002),proceedings,82-90；
14.Lin Y,Tanaka S(2005),Appl.Microb Biotech 69(6):627-642；
15.Hahn-Haqerdal H,Galbe M,Gorwa-Grauslund MF,等人(2006).Trends in Biotechnology 24(12):549-556；
16.Carver CE,Chisholm A,Mallet AL(2003).J.Shellfish res.22(3):621-631；
17.Howes S,Herbinger eM,Darnell P,等人(2006).Journal ofExperimental Marine Biology and Ecology 342(1):85-92；
18.Sanderson K(2006).A field in ferment.Nature.444(7120):673-676；
19.Kolomaznik K,Klein K,Vasek V,et al (2009).Int.Appl.。

Claims (13)

1.一种培育海鞘的方法，所述方法包括下述步骤：
(a)培植具有海鞘的海下结构体表面；以及
(b)从所述结构体上收获所述海鞘，
其中，所述结构体包括多个细长形元件，并且所述结构体限定出被布置成用于支撑被囊类动物的培植的三维海下区域，
其中，所述多个细长形元件包含至少一个细长形支撑元件和多个培植元件，其中每一个培植元件与所述支撑元件相连，并且每一个培植元件包含至少一个平坦的培植表面。
2.根据权利要求1所述的培育海鞘的方法，其特征在于，所述至少一个培植表面是光滑且连续的。
3.根据权利要求2所述的培育海鞘的方法，其特征在于，所述至少一个培植表面是水平的。
4.根据权利要求1所述的培育海鞘的方法，其特征在于，所述培植元件为圆筒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个细长形元件包含至少一个支撑着多个为放射状延伸的培植表面或元件的细长形元件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述为放射状延伸的表面或元件为盘状或长方形的。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述为放射状延伸的表面或元件为圆筒状的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述培植表面为深颜色的。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个培植表面是多孔的或由网形成的。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述海鞘为玻璃海鞘。
11.一种被囊类动物培植装置，含有至少一个细长形支撑元件和多个培植元件，其中每一个培植元件与所述支撑元件相连，并且每一个培植元件包含至少一个光滑且连续的、平坦的培植表面。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述培植元件是圆筒形式。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述至少一个培植表面是多孔的或由网形成的。
CN201180029532.2A 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法 Active CN103168089B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510259518.1A CN104988186B (zh) 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1010176.4 2010-06-17
GBGB1010176.4A GB201010176D0 (en) 2010-06-17 2010-06-17 Method
PCT/IB2011/052652 WO2011158215A2 (en) 2010-06-17 2011-06-17 Method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510259518.1A Division CN104988186B (zh) 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103168089A CN103168089A (zh) 2013-06-19
CN103168089B true CN103168089B (zh) 2015-06-17

Family

ID=42471802

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180029532.2A Active CN103168089B (zh) 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法
CN201510259518.1A Active CN104988186B (zh) 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510259518.1A Active CN104988186B (zh) 2010-06-17 2011-06-17 用于生产生物燃料的方法

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10226032B2 (zh)
EP (1) EP2582776B1 (zh)
JP (1) JP6113070B2 (zh)
KR (1) KR101895636B1 (zh)
CN (2) CN103168089B (zh)
CA (1) CA2802465C (zh)
CL (1) CL2012003544A1 (zh)
DK (1) DK2582776T3 (zh)
ES (1) ES2743484T3 (zh)
GB (1) GB201010176D0 (zh)
PT (1) PT2582776T (zh)
WO (1) WO2011158215A2 (zh)
ZA (1) ZA201209377B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201121722D0 (en) 2011-12-16 2012-02-01 Bergen Teknologioverforing As Product
CN103314973B (zh) * 2013-06-13 2014-06-18 广西壮族自治区海洋研究所 从冠瘤海鞘中提取抗卤虫活性成分的方法
JP6473349B2 (ja) * 2015-03-03 2019-02-20 有限会社タテック工業 ホヤのコロニー解砕機
US10791720B2 (en) * 2016-01-12 2020-10-06 Andrew MacKay Ross Coral nursery based on overgrowth of a tensioned line
US11785920B2 (en) 2017-02-27 2023-10-17 Hans Gude Gudesen Marine bioproduction facility
WO2018186753A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 Hans Gude Gudesen Aquatic biofiltration system
US20220361427A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 Fluor Technologies Corporation Systems and methods for growing and harvesting seaweed using non-producing offshore platforms

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3675626A (en) * 1970-06-09 1972-07-11 Russell J Down Method for growing oysters
FR2112566A5 (zh) * 1970-08-12 1972-06-23 Balaunbrenner Lazare
US3889639A (en) * 1973-02-22 1975-06-17 Ocean Protein Corp Rearing tank for aquatic animals
US4036176A (en) * 1975-02-03 1977-07-19 Syntex (U.S.A.) Inc. System for culturing aquatic animals
KR890004121Y1 (ko) * 1986-04-01 1989-06-20 박철훈 열쇠고리
US4916845A (en) * 1988-12-15 1990-04-17 Aydelette Sr Charles B Device to attract fish
JPH05207831A (ja) * 1992-01-27 1993-08-20 Michiyoshi Uwabe 水産動植物養殖用風車利用空気送入器
US5315779A (en) * 1993-03-11 1994-05-31 Fussell Don L Fish habitat
US5515813A (en) * 1994-05-09 1996-05-14 Wilkerson; Douglas D. Aquatic cultivator
JPH09157304A (ja) 1995-12-06 1997-06-17 Bio Polymer Res:Kk 高重合度アセチルセルロースの製造法
CN1208551A (zh) * 1997-08-15 1999-02-24 吴奕助 海洋附着性植生物观测培殖器
US6089191A (en) * 1997-09-25 2000-07-18 Bruce Conley Marine habitat systems
EP1076486B1 (en) * 1998-05-05 2005-08-31 Pharma Mar, S.A. Culture of sessile marine animals
US6520116B1 (en) * 1999-10-01 2003-02-18 Penn Cove Shellfish, Llc Method and apparatus for supporting aquacultured mussels
KR100333909B1 (ko) 1999-10-12 2002-04-25 김한도 우렁쉥이 껍질을 이용한 셀룰로오스의 제조방법
KR200244819Y1 (ko) * 2001-05-23 2001-10-15 천경수 부착성 수산 양식물의 수하연
US6539894B1 (en) * 2001-09-28 2003-04-01 Eagle Net Sea Farms, Inc. Aquaculture farm system and method
US20030177982A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Jenkins Jeffrey D. Marine eco-habitat system
JP2004089008A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Umi Kobo:Kk 藻場の造成方法及び藻場造成礁
CN1431188A (zh) * 2003-01-09 2003-07-23 王长海 海鞘脂肪酸及其甲酯、乙酯、甘三酯及其制备方法及在功能食品和药品中的应用
US6962130B1 (en) * 2003-01-27 2005-11-08 Kennedy James P Garden pond shelter reef
JP4122433B2 (ja) 2003-08-18 2008-07-23 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 副産物を生成しないバイオディーゼル燃料の無触媒製造法
JP2005060597A (ja) 2003-08-19 2005-03-10 Ps Japan Corp スチレン系樹脂組成物
DE102004010652B4 (de) * 2004-02-29 2006-07-27 Stiftung Alfred-Wegener-Institut Für Polar- Und Meeresforschung Trägervorrichtung zur Kultur von Makroorganismen in marinen Gewässern
US6978735B1 (en) * 2004-08-24 2005-12-27 Ricardo Donavan Yeager Artificial fish habitat
JP2006067952A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Kaihatsu Concrete Kk 藻礁・漁礁と藻礁・漁礁を海底に設置する方法
WO2008042975A2 (en) 2006-10-04 2008-04-10 Board Of Regents, The University Of Texas System Compositions, methods and systems for producing saccharides in photosynthetic prokaryotes (cyanobacteria)
ES2308912B2 (es) * 2007-01-16 2009-09-16 Bernard A.J. Stroiazzo-Mougin Procedimiento acelerado de conversion energetica del dioxido de carbono.
WO2008120805A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-09 Jfe Steel Corporation 水中生物着生用器具並びにその製造方法及びその設置方法
JP2009100713A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Jgc Corp バイオエタノールの製造装置および製造方法
EP2238224B1 (en) 2008-01-14 2013-08-07 Tomas Bata University In Zlín Method for biodiesel production from fats and oils
US8033250B2 (en) * 2008-04-30 2011-10-11 Ocean Restoration Corporation & Associates Marine habitat systems
US20100081835A1 (en) 2008-09-23 2010-04-01 LiveFuels, Inc. Systems and methods for producing biofuels from algae
US20110275118A1 (en) 2008-10-09 2011-11-10 De Crecy Eudes Method of producing fatty acids for biofuel, biodiesel, and other valuable chemicals
US8394621B2 (en) 2008-10-23 2013-03-12 Matrix Genetrics, LLC Modified photosynthetic microorganisms for producing triglycerides
JP2010124774A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Mori Yukinobu バイオエタノール製造方法
JP5821132B2 (ja) 2008-12-24 2015-11-24 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． キシロース異性化酵素遺伝子及びペントース糖の発酵におけるそれらの使用
US20110017144A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 Calinski Michael D Marine Nursery Habitat
SE535011C2 (sv) 2009-09-04 2012-03-13 Fredrik Noren Produktionssystem för framställande av biomassa för gasproduktion
US8640651B2 (en) * 2009-09-24 2014-02-04 David W. Ewald Artificial fish habitat employing fish hiding units
WO2011079346A1 (en) * 2009-11-10 2011-07-07 Samuel Bennett Artificial marine habitat
US20130298841A1 (en) * 2011-01-21 2013-11-14 Nelson Vadassery Structure for Aquatic Farming

Also Published As

Publication number Publication date
JP6113070B2 (ja) 2017-04-12
EP2582776A2 (en) 2013-04-24
CA2802465A1 (en) 2011-12-22
WO2011158215A2 (en) 2011-12-22
CN104988186B (zh) 2019-10-25
PT2582776T (pt) 2019-09-12
GB201010176D0 (en) 2010-07-21
CA2802465C (en) 2019-06-04
WO2011158215A3 (en) 2012-03-01
JP2013530282A (ja) 2013-07-25
ES2743484T3 (es) 2020-02-19
KR101895636B1 (ko) 2018-09-05
CN104988186A (zh) 2015-10-21
ZA201209377B (en) 2014-05-28
CL2012003544A1 (es) 2014-02-21
US20140020283A1 (en) 2014-01-23
KR20140022745A (ko) 2014-02-25
US10226032B2 (en) 2019-03-12
CN103168089A (zh) 2013-06-19
DK2582776T3 (da) 2019-09-02
EP2582776B1 (en) 2019-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103168089B (zh) 用于生产生物燃料的方法
Sudhakar et al. An overview of marine macroalgae as bioresource
Joanna et al. Sugar beet pulp as a source of valuable biotechnological products
Bhattacharya et al. Water hyacinth as a potential biofuel crop
CN117126746A (zh) 丝状真菌生物垫、及其生产方法和使用方法
Rasool et al. A review on bioenergy and biofuels: sources and their production
WO2014198988A1 (es) Producción de aceites microbianos
KR101757745B1 (ko) 사탕수수 밀(Mill)의 탄소 배출 제로 바이오리파이너리 공정
Lakshmikandan et al. Optimization of acid hydrolysis on the green seaweed Valoniopsis pachynema and approach towards mixotrophic microalgal biomass and lipid production
Marquez et al. Seaweeds: a sustainable fuel source
Yerizam et al. Bioethanol production from Chlorella pyrenoidosa by using enzymatic hydrolysis and fermentation method
Roy et al. Liquid fuels production from algal biomass
Lopez-Contreras et al. Biorefinery approach to the use of macroalgae as feedstock for biofuels
Aslanbay Guler et al. Renewable bioethanol for a sustainable green future
Olatunji et al. Starch
Luna-García et al. Production of unicellular biomass as a food ingredient from agro-industrial waste
Joyia et al. Trends and advances in sustainable bioethanol production technologies from first to fourth generation: A critical review
Baskar et al. Marine Algae–Future Source of Biofuels
Chauhan et al. Renewable Feedstocks for Biofuels
Oladunni et al. Novel and Cost-Effective Feedstock for Sustainable Bioethanol Production
Mohan et al. Algal bio fuel as an alternative energy source: A review
JP2011502526A5 (zh)
Zhang et al. Integrated production of xylose and docosahexaenoic acid from hemicellulose and cellulose in corncob
Bhisikar et al. Innovative Approaches for Sustainable Biodiesel Production and Integration in Circular Economy
Emeka Biobased Products industrial utilization limitations

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant