蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoi-dosa No.2。研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响。结果表明,最适培养基组成为(g/L):葡萄糖20,甘氨酸0.08,MgSO4·7H2O0.4,K2HPO41.0,FeSO4·7H2O0.004;适宜的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130r/min和650Lux。在上述优化条件下培养7d,Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73g/L和40.15%提高到6.56g/L和59.90%,油脂产量提高了162%。Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂,可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达71%左右,可作为生产生物柴油的原料。

两种微藻对高浓度酵母发酵废水中细胞耐受能力的比较

本文研究了蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa，简称C. py）和二形栅藻（Scenedesmus dimorphus NIES-119，简称NIES-119）在异养生长中对蔗糖的耐受浓度，进而比较了对高浓度酵母发酵废水的细胞耐受性。结果表明，C. py和NIES-119在蔗糖浓度高达70 g/L的培养基中仍有高比生长速率（0.90 d-1和0.63 d-1），最大生物量浓度可达到3.37 g/L和2.84 g/L。酵母废水添加糖蜜后，COD可高达104~105 mg/L并伴随有总氮、总磷的高浓度，C. py和NIES-119在这类废水培养基中的最高比生长速率为0.43 d-1和0.42 d-1，最大生物量浓度可达到1.95 g/L和1.70 g/L，均极显著高于不加糖蜜的废水培养基中的最高值；同时，C. py对废水培养基中COD、总氮、总磷的最高去除率分别高达34.56%、20.00%和20.63%，NIES-119则分别高达21.46%、31.25%和16.11%。结果说明这两种微藻在耐受高浓度酵母废水、通过生长净化废水中都具有巨大潜力。

培养条件对蛋白核小球藻生长及油脂合成的影响

以富油蛋白核小球藻为出发藻株,研究自养、异养和混养培养模式对小球藻生物量和油脂含量的影响,以及异养发酵培养基葡萄糖质量浓度、氮源种类及质量浓度对小球藻生长的影响。结果表明,与自养和混养培养模式相比,采用异养发酵方式培养蛋白核小球藻可获得最大的生物量和油脂含量。通过气相色谱法测得异养蛋白核小球藻油主要脂肪酸为棕榈酸(36.07%)、油酸(34.26%)、亚油酸(20.17%)和亚麻酸(6.12%)。经单因素试验优化得到最适蛋白核小球藻生长异养发酵培养基的葡萄糖质量浓度为60 g/L,最适的氮源为酵母粉,质量浓度为4 g/L,在此条件下经192 h发酵,蛋白核小球藻生物量可达12.43 g/L,油脂产量为5.45 g/L。研究结果表明,异养发酵培养获得的蛋白核小球藻油是一种潜在且可再生的新油源。

蛋白核小球藻高密度高蛋白发酵工艺研究

试验旨在提高蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生物量和蛋白含量,对发酵配方和发酵工艺进行优化。采用Design-Expert 12 Perfect软件对复合碳源、氮源和维生素等13种因子进行Plackett-Burman筛选,得到显著效应因子为复合碳源(葡萄糖+淀粉,按2.5∶1.0的比例添加能够增加核蛋白小球藻发酵产量)、有机氮源(尿素)、维生素B_(12)(VB_(12))。对上述3个显著效应因子进行Box-Behnken试验设计,通过响应面分析获得最优添加量为复合碳源7.4 g/L、尿素8.8 g/L、VB_(12) 0.4 g/L。经250 mL和1 000 mL三角摇瓶培养基试验验证以及50 L发酵罐补料工艺验证,得出3个不同水平发酵的效果均高于对照组,藻体密度分别提高38.9%、31.1%、42.5%,蛋白浓度分别提高29.8%、31.0%、31.4%。研究表明,优化补料条件下,蛋白核小球藻50 L发酵罐OD_(680 nm)值为0.929,干重91.64 g/L,蛋白含量达43%。

Single Cellular Algae Digestive Supplement Designed by Yeast &Lactobacillus Rearranged Leukocyte Subsets through Activation of Complement Components

A plant fermentation was carried out by Yeast and Lactobacilli against single cellular algae (f-Chlorella). These materials were proved by as safe in animal safety experiment. We sought to look into changes of immune-competent cells that commonly utilized f-Chlorella including after administration of immno-suppressed animals. The effects by f-Chlorella on the regurational effect to the host were measured. Our results showed that f-Chlorella regulated the level of lymphocytes, while conventional-Chlorella worked to adjust the level of granulocytes. In our clinical study with 20 healthy volunteers, granulocyte and lymphocyte ratio was obtained as neutral in the peripheral blood. In rodents, immune-compromised host as well as normal animal were prepared with cancer chemotherapeutic agent (Mytomycin-C), and then tried to rescue the immune-competent rebel. Our observations showed that both Chlorella derivatives regulated in number and functions. The effect was more prominent in f-Chlorella than that of conventional one. We discussed the significance and mechanism of f-Chlorella on the level of leukocyte subsets in number and function. These effects were considered to bring the potential elevation of antibody secreting cell by the localized heamolysis in gel method. We also proposed an idea that exhibited tonic effects were brought via activating the complement components in the serum. Moreover, we tried to access further to the anti-oxidative activities of this f-Chlorella. This modification brought to the significant lifted up for immune competent cells and anti-oxidative activity for phagocytic cells.

小球藻生产生物柴油的研究

生物柴油是一种以动植物油脂为原料制备、可替代化石柴油的绿色新能源。然而,以动植物油脂为原料的生物柴油其原料成本占总生产成本的75%左右,并且消耗大量可食用的植物油脂;以餐饮废弃油脂为原料虽然可有效降低生产成本,但原料来源有限,难以满足大规模生产的需要,且产品的质量难以保证。微藻是一类单细胞藻类,其在特定的条件下可大量积累油脂,而且藻油具有与一般植物油脂类似的脂肪酸结构,因此被认为是一种具有巨大潜力的新型生物柴油油脂原料。

蛋白核小球藻面包的加工工艺研究

研究蛋白核小球藻面包的工艺配方,通过添加蛋白核小球藻粉来改善面包的发酵效率和贮存性。先以蛋白核小球藻粉、白砂糖、食盐、黄油的添加量为自变量,以蛋白核小球藻面包感官评分为因变量,进行单因素试验。根据单因素试验结果,选取蛋白核小球藻粉、白砂糖、食盐、黄油的添加量进行响应面分析法,优化蛋白核小球藻面包的生产配方。结果表明:蛋白核小球藻面包的最优生产配方为蛋白核小球藻粉0.87%,干酵母2%,乳粉5%,面包改良剂0.4%,鸡蛋10%,白砂糖15.43%,食盐1.49%,水45%,黄油14.96%(以面粉的质量百分含量计算)。在此条件下进行验证性试验,蛋白核小球藻面包的感官评分与模型所得的预测值接近,而在发酵效率和贮存试验中,蛋白核小球藻面包优于普通面包,且营养价值更高。

蛋白核小球藻高效同化硝态氮联产微藻蛋白

本研究旨在建立利用微藻去除高浓度废水中硝酸根并转化为藻蛋白的创新技术。先在摇瓶中研究了培养模式和光照模式对于混养蛋白核小球藻的生物量产量、硝酸根同化速率和藻蛋白产量的影响,随后在5 L光发酵罐中成功进行了放大验证。结果表明,在摇瓶培养中,不回流培养基的补料分批培养是最佳培养模式,可获得最高生物量产量为35.95 g/L,硝酸根平均同化速率为2.06 g/(L·d),藻蛋白含量可高达42.44%干重;采用阶梯式增加光强的光照模式,能显著提高细胞比生长速率,最高达到0.65 d–1。在5 L光发酵罐中连续培养128 h,最高生物量产量和硝酸根平均同化速率分别达到66.22 g/L和4.38 g/(L·d),最高藻蛋白含量可达干重的47.13%。本研究能为高效处理工业废硝酸或高浓度硝酸盐废水提供微藻光发酵技术,基于微藻的生物转化过程可联产高蛋白微藻生物质,有利于实现这类废水资源化利用、变废为宝。