光及补料条件对室内管道光反应器中三角褐指藻生长和岩藻黄素积累的影响

【目的】制备富含岩藻黄素的三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生物质。【方法】采用470 L室内管道光生物反应器系统,研究自养培养下光源、调光策略、补料培养操作条件对于细胞生长、生物量浓度和岩藻黄素积累的影响。【结果】在采用LED灯、梯度提升照度及重复补料半连续培养模式下,三角褐指藻细胞密度、生物量和岩藻黄素产率最高分别可达3.16×10^(7)mL^(-1)、1.64 g/L和1.90 mg/(L·d),分别是日光灯为光源条件下的2.77倍、3.09倍和2.38倍(P<0.01)。【结论】在管道光生物反应器中获得的自养培养条件,可强化三角褐指藻生物量和岩藻黄素积累,为三角褐指藻积累岩藻黄素的室内可控规模化技术开发提供指导。

光发酵强化三角褐指藻生产岩藻黄素

本研究旨在建立光发酵培养三角褐指藻高效生产岩藻黄素的技术体系。在5 L光发酵罐中,系统研究了兼养条件下初始光强、氮源种类和浓度以及光质对于三角褐指藻生物量浓度和岩藻黄素积累的效果。结果表明,在初始光强为100μmol/(m^(2)·s)红蓝(R:B=6:1)混合光、含氮量为0.02 mol/L的胰蛋白胨和尿素混合氮源(1:1, N mol/N mol)优化条件下,三角褐指藻生物量浓度、岩藻黄素含量和产率分别达到了最大值3.80 g/L、13.44 mg/g和4.70 mg/(L·d),比优化前分别提高了1.41、1.33和2.05倍。本研究开发了强化三角褐指藻光发酵生产岩藻黄素的关键技术,促进了海洋天然产物开发。

多次补氮和增强蓝光促进三角褐指藻积累岩藻黄素

本研究旨在优化多次补氮和增强蓝光模式,以促进光发酵三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)积累岩藻黄素。结果表明,在摇瓶中将含有胰蛋白胨和尿素的混合氮源(1:1,Nmol/Nmol;总氮浓度为0.02 mol/L)分6次加入培养系统是最佳的多次补氮模式;在5 L发酵罐中实施两阶段调光模式培养,在第二阶段增强蓝光(R:G:B=67.1:16.7:16.3)后,细胞密度、生物量生产率以及岩藻黄素的含量、产量和生产率分别达到1.12×10^(8)cells/mL、330mg/(d·L)、19.62mg/g、69.71mg/L和6.97mg/(d·L)。与红蓝光(R:G:B=70.9:18.3:10.9)下分6次补氮的一阶段培养相比,岩藻黄素含量显著提高了7.68%(P<0.05),但生产率无显著差异(P>0.05);与红蓝光(R:G:B=70.9:18.3:10.9)下一次性加入氮源的一阶段培养相比,岩藻黄素含量和生产率显著提高了45.98%和48.30%(P<0.05)。因此,本研究开发的多次补氮和增强蓝光的两阶段培养模式,有效促进了岩藻黄素积累、提高了氮源利用效率,为三角褐指藻光发酵生产岩藻黄素提供了新技术支撑。