随着社会发展对能源需求的不断增长，石化能源的不可再生性和产生的环境污染促使人们寻找可再生清洁的新能源。生物质能是具有可再生，环保清洁等优良特性，将是石化能源的良好替代品。微藻，被誉为第三代生物质能源原料，能够制备多种生物能源，以制备生物柴油和生物乙醇研究最多。　　 本实验以小球藻Chlorellazofingiensis为研究对象，分析其体内三个初级代谢产物——碳水化合物、淀粉和脂肪酸的合成规律。以正常条件作为对比，再进行完全无氮的培养研究。研究结果表明，正常条件下C.zofingiensis生长迅速，氮源消耗较快。在氮缺乏时，C.zofingiensis虽然在2天内仍能继续生长，但生长缓慢且伴随着叶绿素含量的急剧下降。　　 在正常条件下，碳水化合物第6天达到峰值69.76mg/(107cell)后开始下降。而在缺氮条件下，碳水化合物在第一天迅速升高，从初始值57.02mg/(107cell)达到94.74mg/(107cell)后波动下降。　　 淀粉含量在正常条件第6天达到峰值14.55mg/(107cell)后下降。缺氮后第1天，淀粉含量就迅速增至62.33mg/(107cell)，最终值为29.45mg/(107cell)。淀粉在正常条件下占碳水化合物的百分比几乎不变，而在缺氮条件下所占比例增加。说明淀粉是碳水化合物的主要能量储存物质，在缺氮等胁迫条件下响应较为剧烈。　　 在正常条件培养时，脂肪酸最初含量为7.39mg/(107cell)，第10天最终达到18.38mg/(107cell)。培养过程中大部分时间在合成脂肪酸，合成速率以中间时段相对较快，最快达到3.53mg/(107cell·d)，但总体较为缓慢。缺氮后，脂肪酸持续合成，速度较快，从最初的7.19mg/107达到最后的52.18mg/(107cell)。增长速率是在初始和结束时段较快，最快达到7.17mg/(107cell·d)。　　 通过透射电镜观察微藻缺氮前后的细胞结构，发现细胞内淀粉颗粒在缺氮后第1天迅速增多增大;第6天时减少减小。而脂肪体在第1天没有明显积累;在第6天增多增大。脂肪体合成并不是在淀粉迅速积累时而是在淀粉降解时进行的。　　 此外，研究还发现在氮缺乏后饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量增加，特别是C18(∶)1脂肪酸含量大幅增加，而多不饱和脂肪酸含量有所降低，这更适合于生物柴油生产。　　 研究的结果表明在胁迫条件下，藻的光合作用减弱，能源储存活动加强。淀粉是碳水化合物中最主要的能源储存物质，它可能作为短期应急响应，用于藻从逆境中快速恢复，而随着胁迫的延长，藻倾向于积累能量密度更高的脂肪作为长期储能物质。