高产虾青素的雨生红球藻胁迫条件和中试研究

探究雨生红球藻在不同培养条件和规模下积累虾青素的情况,结果表明在缺氮、光强6 000~8 000Lux、装液量100 m L/500 m L三角瓶的条件下虾青素含量可达藻细胞干重的(4.20±0.19)%,质量浓度为(59.23±2.13)mg/L。平板式光照生物反应器中试实验表明,绿色营养阶段在室内和半室外培养时,培养液中的生物量可达到0.88 g/L与1.04 g/L,进入稳定期前生产率分别为0.048 5 g/(L·d)和0.057 1 g/(L·d),红色胁迫阶段在半室外的培养条件下生物量可达到1.17 g/L,藻细胞中虾青素含量为1.49%,单位体积虾青素产量为17.49 mg/L,虾青素生产率为1.05 mg/(L·d)。

利用甲醇厂CO_2尾气培养小球藻

利用甲醇厂所排放的高浓度CO2尾气培养小球藻,研究不同的通气方式、培养方式对小球藻生长的影响。实验结果表明,当通气速率为300 mL/min、CO2浓度为10%并以10 min/h的间歇通气方式培养时能够提高小球藻的生物量,生物量和产率分别为0.681 g/L和0.082 g/(L.d)。对氮源和磷源采用补料的方式进行培养时对小球藻生长具有促进作用,最高生物量和产率分别达到0.789 g/L和0.088 g/(L.d)。当培养基的更新率为20%时能够获得较高的生物量。利用醋酸进行兼性培养时,一次性添加50～125μL/L醋酸都可促进小球藻生长,每日添加10～25μL/L的醋酸时,可明显促进小球藻生长,最高生物量和产率分别为0.933 g/L和0.111 g/(L.d),分别是空气对照的1.3倍和1.4倍。说明利用甲醇厂高浓度CO2尾气培养小球藻提高生物量是可行的。

基于发酵动力学模型的小球藻高密度发酵培养

构建了50 L发酵罐小球藻分批培养动力学模型,采用补料策略高密度发酵培养小球藻,考察了补料发酵过程中碳源的利用情况,采用实时荧光定量PCR技术分析了蛋白质合成关键酶二氨基庚二酸异构酶（dap F）、柠檬酸合成酶（CS）和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）的基因表达情况.结果表明,小球藻经补料培养120 h,细胞生物量达106.65 g/L,平均生长速率为0.89 g/（L·h）,葡萄糖的细胞得率为0.56 g/g,发酵过程中葡萄糖和尿素浓度对小球藻的dsp F,CS和G6PDH基因表达量有重要影响.

均匀设计法优化蛋白核小球藻的异养培养基

[目的]通过优化培养基提高异养蛋白核小球藻CP9的生物量产率、蛋白质以及叶绿素含量。[方法]采用5因素8水平的均匀设计法优化小球藻异养培养基的配方,以葡萄糖、KNO_(3)、MgSO_(4)·7H_(2)O以及Fe-EDTA和CaCl_(2)母液为自变量,分析对小球藻生长、蛋白质含量和叶绿素含量的影响,来确定培养基自变量因素的最佳使用浓度。[结果]得到最佳培养基配方为:葡萄糖73.21 g/L、KNO_(3)6.25 g/L、MgSO_(4)·7H_(2)O 0.79 g/L、Fe-EDTA母液13.01 mL/L、CaCl_(2)母液4.80 mL/L。经培养基优化后将蛋白核小球藻CP9的最高细胞密度、蛋白质含量和叶绿素含量分别从11.08 g/L、43.3%和39.42 mg/g提升至15.08 g/L、60.0%和45.06 mg/g。[结论]通过正交优化蛋白核小球藻的异养培养基,将生物量提高了36%,同时藻细胞含有更高的蛋白质(60.0%)和叶绿素含量(45.06 mg/g),可为开发动物饲料或人类食品蛋白质。