聚球藻7002在光生物反应器中的光自养培养

通过对聚球藻 70 0 2在光生物反应器中的培养 ,研究了光强在聚球藻 70 0 2培养液中的衰减规律 ,得到了培养过程光强随藻细胞浓度和光程距离变化的关系式 ,即I=I0 exp[- (- 0 0 2 39+0 0 777OD750 )·L]。并对培养过程特性及培养温度、外加CO2 浓度和光照强度对藻细胞生长的影响进行了较为详细的研究 ,得到了反应器中较为适宜的聚球藻 70 0 2的培养条件 ,藻细胞培养密度达到 3 4g/L(干重 ) ,体积产率达到 0 5 7g/ (L·d)的较高水平。

盐藻在气升式光生物反应器中的光自养培养

在气升式光生物反应器中进行了盐藻培养特性的研究，确定了盐藻在2.5 L气升式光生物反应器中培养的适宜条件为：温度30oC，光强1.6 mW/cm2，盐浓度16%，通气量20 ml/min. 扩大到20 L反应器培养盐藻生长良好. 采用气升式光反应器培养盐藻生长快，周期短，4~7 d后即可进入稳定期；最终细胞密度大，最大为1.6′106 cells/ml；藻液中胡萝卜素含量高，最高含量32 mg/L.实验表明气升式光生物反应器适合于盐藻的培养.

丛枝菌根真菌光自养培养体系的建立

[目的]建立以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)为寄主的丛枝菌根真菌光自养培养体系。[方法]以丛枝菌根真菌(Glomus etunica-tum)为试验材料,以豆科模式植物——蒺藜苜蓿为寄主,建立植物根系在严格的培养条件下与AMF的共生关系,而植物的地上部分可以进行正常的光合作用,并对孢子产量、根的侵染情况以及后代孢子的活力进行了评估。[结果]孢子能正常侵染植物并产生大量新生孢子,新生孢子在相同条件下可以继代培养。[结论]本研究为在光自养条件下多方位研究菌根真菌提供了实验平台。

封闭式光生物反应器集胞藻6803光自养和混合营养培养比较

采用封闭式光生物反应器进行了蓝藻基因工程常用宿主系统集胞藻 Synechocystis sp.PCC 680 3的混合营养培养 ,并与光自养培养进行了比较。在两种培养方式下 ,集胞藻 680 3的饱和光强基本相同 ,都为 50 0 0 lx。当入射光强为 50 0 0 lx、初始葡萄糖浓度为 1 .74g/L时 ,混合营养生长在葡萄糖消耗完 ( 69.5h)时的藻细胞密度为 1 .36g/L、叶绿素浓度为 2 0 .0 8mg/L、能量得率为1 6.7% ,分别为同期光自养生长的 3.8倍、2 .3倍和 2 .6倍。这表明封闭式光生物反应器混合营养培养方式在促进集胞藻 680

自养小球藻培养条件的优化

在无菌条件下,对影响自养小球藻生长的主要因素进行优化.实验表明,优化结果对小球藻的生长有显著影响.通过正交试验和单因素实验得到了以BG-11培养基为基础的优化培养条件:Na2CO3质量浓度为0.02 g/L、初始pH值为7、N/P为30、接种量为5%、温度25℃、光照强度8 800 lx.该优化条件有效地提高了自养小球藻的生长速率.

以异养细胞作为种子的椭圆小球藻产油脂光自养培养优化

异养细胞种子/光自养培养方法是一种可异养培养的能源微藻培养的有效方法,但已有文献尚未从工艺优化角度考察其发展潜力。为了获得较高细胞密度的用于光自养培养的种子和提高光自养培养的细胞密度与油脂产率,对异养细胞种子/光自养培养的培养基和培养条件进行了优化。结果表明,采用优化后的培养基,椭圆小球藻在摇瓶中异养培养的最高藻细胞密度可达11.04 g/L,比在初始培养基条件下提高了28.0%,在5 L发酵罐中异养培养的藻细胞密度达到73.89 g/L;在2 L柱式光生物反应器中光自养培养的藻细胞密度、油脂含量和油脂产率分别达1.62 g/L、36.34%和6.1 mg/(L·h),油脂成分主要为含C16-C18碳链的脂肪酸,是制备生物柴油的理想原料。经过优化,异养细胞种子/光自养培养这一方法能够显著地提高椭圆小球藻产油脂的能力,这进一步表明异养细胞种子/光自养培养方法有望成为可异养的能源微藻的高效培养方式。

普通小球藻异养-光自养串联培养的培养基

采用单因素实验和均匀实验获得了适合于普通小球藻异养-光自养串联培养的培养基(HA-SK培养基),其关键是C/N比和保证足够的C,N供应.采用该培养基在摇瓶中异养-光自养串联培养普通小球藻,异养培养结束时细胞密度达13.17g/L,经过36h光自养培养后藻体蛋白质和叶绿素含量分别达49.75%和30.17mg/g.用5L生物反应器和1L平板光生物反应器串联培养,藻细胞密度最高可达15.36g/L,藻体蛋白质和叶绿素含量分别达54.78%和31.23mg/g.表明采用HA-SK培养基进行异养-光自养串联培养可实现普通小球藻的高密度高品质培养.

用于微藻培养的气升式光生物反应器

基于微藻光自养培养特性 ,构建了具有较大面积体积比的 15 L内外光源相结合的气升式光生物反应器 ,考察了两种不同形态藻细胞培养体系中 ,光强随细胞浓度及光程距离衰减的规律 ,得到了描述光衰减的数学关系式 ,即在鱼腥藻 712 0培养体系中为 I=I0 exp[- (0 .0 131+0 .987OD750 )·L],在聚球藻 70 0 2培养体系中为 I=I0 exp[- (- 0 .0 2 39+0 .0 777OD750 )·L],并据此对培养过程中光强沿反应器径向的动态分布情况进行了估算。在该反应器中进行了鱼腥藻 712 0和聚球藻 70 0 2两种蓝藻的光自养培养 ,藻细胞培养终密度分别达到 1.5 3g/ L和 3.4g/ L ,体积产率分别为 0 .31g L-1d-1和 0 .5 7g L-1d-1。

红假单胞菌Rhodop seudomonas rutila自养固定CO_2特性研究

采用分批培养,初始气相CO2体积分数为10%,血色红假单胞菌Rhodopseudomonasrutila固定CO2的最佳培养条件是:NH4Cl0.5g.L-1,K2HPO4.3H2O5g.L-1,MgSO4.7H2O0.2g.L-1,生长因子10mL.L-1,微量元素10mL.L-1,pH8.5,转速100～150r/min,不添加NaCl.在此条件下培养5d,CO2固定率能够达到56%.培养24h后,其固定CO2主要是通过卡尔文循环,该循环关键酶1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)的活性不断提高,在菌体生长到对数中期时达到最大.

用于与活性污泥共固定化的蛋白核小球藻在不同碳源下的培养研究

在蛋白核小球藻与活性污泥共固定化条件下,采用不同碳源对蛋白核小球藻进行了小型培养和扩大培养.结果显示,测定蛋白核小球藻藻液细胞密度的最佳波长为680nm;含10g/L葡萄糖的Bold培养基培养时表现出适应期较短(20h)、对数期较长(25h)、藻细胞最大生长率高(kmax=0.098h-1),且最大生长率出现时间早(第37.5h)等特点.扩大培养研究证实,经过72h培养可以得到108个细胞/mL的藻液.该培养方式可以满足相关的藻类污水生物处理技术研究对藻液的需求.

模拟微重力效应反应器培养螺旋藻的研究

本实验主要介绍了自制模拟微重力效应反应器(回转器)的工作原理、结构和特征,并用其进行螺旋藻光合自养分批培养,同时与摇瓶和发酵罐式光生物反应器对比。研究结果表明:在接种量为10%、光照强度为4000lx、温度为25℃的条件下培养9d,模拟微重力效应反应器效果最好,细胞干重为0.91g/L,是螺旋藻大规模培养的2.41倍,并且螺旋藻具有较好的细胞形态。

超高细胞浓度小球藻的培养和产业化生产

一、项目简介 如果采用传统光能自养培养小球藻，不仅所需培养时间长（7天以上），而且最终获得的生物量也低（细胞干重小于3g／1），如果采用异养培养小球藻的方式，可在5天内使培养出的藻生物量达到40g／l左右，大大提高了生产效率，节约了成本。近二十年来，我们在藻类异养降解有机污染物研究的基础上，终于成功筛选出了能够进行异养培养的小球藻种。通过培养技术的研究，使培养出的小球藻细胞干重浓度达到了40g／l,已达国内外先进水平，现将该技术进行转让。

波吉卵囊藻培养条件优化的研究

波吉卵囊藻(Oocystis borgei)在水产养殖行业中对于调解水质有很重要的作用。不仅可以作为水生动物的饵料,还可以吸收养殖水体生物产生的排泄物,降低水体污染。为提高波吉卵囊藻的单位产量,对其培养条件进行了优化。实验结果表明,采用异养-光照自养方式比单独用光照自养方式培养方法要好。

有机碳源对产EPA微藻(Nannochloropsis sp.)生长及光合作用的影响

研究了几种有机碳源对Nannochloropsis sp.生长及光合作用的影响. 结果表明,Nannochloropsis sp.具有混合营养生长的能力,葡萄糖对其生长有明显的促进作用,乙醇对藻细胞的生长有一定的促进作用,乙酸钠不能促进其生长,而乙酸、草酸、甘氨酸则抑制其生长. 在含30 mmol/L葡萄糖的培养基中培养8 d后,该藻细胞生长的最大生物量干重可达550 mg/L,是光自养培养条件下(最大生物量干重为392 mg/L)的1.4倍. 通过测定该藻细胞的光合放氧速率发现,该藻细胞在自养和混养条件下,最大净光合放氧速率几乎不变,混养条件下的暗呼吸速率、光补偿点高于自养条件,而光饱和点低于自养条件.

葛仙米生长及繁殖条件的探讨

以葛仙米为原料,探讨了在实验室自养培养时电导率、pH、温度、N P等对葛仙米生物量的影响.测定结果为:葛仙米的生物量随着电导率的减小呈递增状态,但是当培养液电导率减小到320mΩ cm时,葛仙米生物量开始下降.pH过低或过高,均会影响葛仙米的生长及颜色,随pH升高,葛仙米自身的颜色会加深,直至pH升至7.5.随着Ca2+浓度的提高,葛仙米的生物量增加,当Ca2+浓度为0.032g L时,生物量达最高值.当ρN ρP为1 1时葛仙米的生长速度较快且生物量较高.确定葛仙米的最适培养条件为:温度10～30℃,pH为6～7.5,光照时间为每昼夜11h.

光合自养和异养培养时斜生栅藻的生长和生化组成的变化

目的:研究自养、异养两种营养模式下斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生物量和生化组分含量变化。方法:称重法、有机溶剂抽提法、苯酚-硫酸法、Lowry法和分光光度法测定生化组成含量。结果:自养培养时最大生物量为6.95g/L,异养培养时的最适碳、氮源分别为葡萄糖和酵母提取物,以不同浓度葡萄糖和酵母提取物培养时所获得的最大生物量分别为7.94g/L和5.39g/L。自养有利于脂质积累,异养培养有利于碳水化合物和蛋白质的积累。自养时低光、高氮浓度条件有利于色素的积累,异养时色素积累随着葡萄糖浓度的升高而降低,并随酵母提取物浓度的升高而升高。结论:不同营养模式下斜生栅藻的生长及生化组分存在差异,在营养模式改变时其代谢方式发生了变化。

自养和兼养条件下蛋白核小球藻昼夜节律的响应

【目的】研究自养和兼养两种培养方式对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长、细胞分裂和生化组分积累的影响,探讨人工培养蛋白核小球藻的昼夜节律响应机制和优化技术。【方法】小球藻自养培养采用BG11培养基,兼养培养基在BG11培养基中添加4种不同浓度(1、5、10、20 g/L)的葡萄糖,培养周期为10 d。血球板计数法测定藻细胞浓度,干重法测定藻细胞生物量。显微观察藻细胞大小和分裂情况。脂染色法测定小球藻总脂的含量,藻细胞的叶绿素、蛋白和淀粉分别采用甲醇、氢氧化钠、硝酸钙浸提后通过紫外分光光度法定量测定。【结果】葡萄糖兼养培养对蛋白核小球藻具有显著的促生长效应,最适浓度为10 g/L。10 d收获时,兼养组(10 g/L葡萄糖)藻细胞浓度和干重分别是自养组的2.57倍和6.73倍。分析一昼夜中的藻细胞增殖规律可知,第2天和第5天时自养组中增殖的新生子细胞约有76.00%在黑暗期分裂产生,而兼养组中第2天和第5天光照期的新细胞增殖量占比分别达到40.90%和67.50%。一昼夜内藻细胞大小的迁移动态监测表明,第2天自养组藻细胞的体积变化静息期为8 h,兼养组只有4 h;第5天两组藻细胞大小迁移动态的昼夜节律明显,但兼养组黑暗结束后较大细胞(D>6μm)占比显著高于自养组。第8天时,兼养组藻细胞已处于稳定期,总脂和蛋白含量均显著高于自养组,藻细胞总脂和色素含量在一昼夜中相对稳定,但蛋白和淀粉含量分别在光照8 h和12 h左右达到峰值。从第2天开始,对兼养组细胞每天进行2 h光延长,收获时藻细胞浓度和干重分别比对照组提高13%和11%。【结论】葡萄糖兼养培养能大幅提高蛋白核小球藻的生物量。蛋白核小球藻生长增殖与生化组分积累均受昼夜节律调控,自养条件下藻细胞以光照期生长黑暗期增殖为主。兼养培养提高藻细胞生物量的机制在于缩短藻细胞生长静息期,在昼夜节律中加速藻细胞生长并显著提高通过细胞周期检查点的细胞比例,光照期效应尤其明显。藻细胞蛋白和淀粉含量昼夜节律明显,最佳收获时间分别在光照8 h和12 h后。