不同碳源下共存细菌对铜绿微囊藻生长的影响

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)可通过二氧化碳浓缩机制(carbon concentrating mechanism, CCM)利用水环境中的无机碳进行光合固碳来促进自身生长,是引发淡水蓝藻水华的优势种。自然水体生态系统中菌藻共生体系是其重要组成部分,对藻华起到重要调控作用,但有关不同碳源条件下共生细菌对蓝藻藻华的影响仍不清楚。文章以铜绿微囊藻为模式蓝藻,探究在不同碳源组合下共存细菌对其生长的影响。在总碳(total carbon, TC)质量浓度为25 mg/L的无机碳源和有机碳源组合,环境初始菌藻比为1∶2时,铜绿微囊藻的最大生物量达到最大值5.0×10⁷个/mL,是纯藻对照组最大生物量的2.05倍;在加入25 mg/L的有机碳源,初始菌藻比为5∶1时,培养周期内可预测的最大生物量达到最小,为1.5×10⁷个/mL,仅为纯藻对照组最大生物量的0.76倍。结果表明：不同碳源下初始细菌的出现会极大程度地影响铜绿微囊藻的生长,其中,在无机碳源和混合碳源的营养条件下,初始细菌显著加快了铜绿微囊藻的生长繁殖。     

外源有机碳浓度对藻菌关系及氮磷去除的影响

采用实验室一次培养法,以葡萄糖为有机碳源,对地衣芽孢杆菌和丝藻进行单独及混合培养,研究了外源有机碳浓度对藻菌相互关系及氮磷去除效率的影响。结果表明,当水体中葡萄糖质量浓度不高于20mg/L时,地衣芽孢杆菌能显著促进丝藻的生长。尤其当葡萄糖质量浓度为20mg/L时,藻菌体系叶绿素荧光强度最大可达5227,较纯丝藻体系相应值提高约15%;当葡萄糖质量浓度为50 mg/L时,藻菌体系对水体中NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别达到27%和60%,显著高于纯丝藻及纯菌体系相应值;当葡萄糖质量浓度高于50mg/L时,藻菌体系和纯丝藻体系对氮磷的去除率无显著差异;当葡萄糖质量浓度高于100mg/L时,地衣芽孢杆菌明显抑制丝藻的生长。     

六种微藻固定CO2实验研究

为筛选具有较高固碳率的微藻,以6种淡水微藻为研究对象,利用SE培养基,在光照强度4 000 lux、温度25℃、光照周期12∶12的实验条件下,进行为期7d的微藻固碳实验。结果表明:CO2对微藻生长有较大的影响,阿氏颤藻(Oscillatoria agardhii)、水网藻(Hydrodictyon reticulatum)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长情况较好,但小颤藻(Oscillatoria tenuis)生长受抑制;6种微藻固碳率有显著差异,其中斜生栅藻的固碳率最高,达到了76.00%,斜生栅藻CO2固定速率和生物量分别为0.225 g/(L.d)和0.837 g/L。     

红色赤潮藻对球形棕囊藻的化感作用研究

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)都是近年来在我国近岸海域频繁引发赤潮的藻类。为了探索红色赤潮藻和球形棕囊藻之间是否存在化感作用及作用方式,本研究采用不同起始密度培养红色赤潮藻与球形棕囊藻,并将前者的完整细胞培养液、无细胞滤液、藻液超声破碎液分别与球形棕囊藻进行混合培养,分析红色赤潮藻对球形棕囊藻细胞生长的影响。结果显示,在红色赤潮藻细胞起始密度保持5×10⁵ cells/L的混合培养条件下,起始密度分别为5×10⁵、1×10⁶、2×10⁶、1×10⁷ cells/L的球形棕囊藻生长均受到明显的抑制;无论是含有红色赤潮藻完整细胞的培养液,还是其无细胞滤液或藻液超声破碎液,均对球形棕囊藻的生长具有显著抑制作用(P<0.01),抑制强度由强至弱依次为完整细胞培养液、无细胞滤液和藻液超声破碎液;相反,球形棕囊藻的存在对红色赤潮藻细胞的生长无显著影响(P>0.05)。因此,红色赤潮藻具有抑制球形棕囊藻生长...     

3种常用抗生素应用于海洋微藻无菌化培养的研究

采用青霉素、硫酸庆大霉素、头孢他啶3种常用抗生素处理海洋微藻,以确定分离、纯化微藻时对藻细胞无害并能抑制伴生杂菌生长的抗生素浓度和培养时间.结果表明：青霉素的性质比较温和,能广泛地用于微藻的除菌;低剂量的硫酸庆大霉素也可起到类似作用;头孢他啶对各种微藻表现出来的作用并不相同,应慎用.对特征点进行方差分析也证实了以上结果,故建议海洋微藻的除菌以加入300 mg/L的青霉素或100 mg/L的硫酸庆大霉素作为一般用藻的除菌,培养6 d继代.     

高效絮凝菌EbZL-1的筛选鉴定及采收微藻效果评价（英文）

从东华大学镜月湖底淤泥样本中筛选到一株高效絮凝菌,采用16S rDNA测序和菌种鉴定试剂盒确定该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter),命名为EbZL-1。以高岭土悬液为待絮凝标准液,通过单因素试验和响应面法探究絮凝菌EbZL-1在不同影响因素下的絮凝能力。研究结果表明：以11.69 g/L葡萄糖为碳源,1.04 g/L硝酸铵为氮源,培养基pH=7.8,摇床转速为160 r/min,菌株接种量为45μL(1.2×10⁵ CFU/mL),培养12 h, EbZL-1达到对数生长期;Ca²⁺作助凝剂,高岭土悬液pH=7.0时,10 min内EbZL-1絮凝率可达96.6%,优于商用絮凝剂聚合氯化铝(120 min, 95.0%)。进一步探究菌株絮凝机制,结果表明EbZL-1通过菌体自身紧密吸附待絮凝物实现大颗粒快速沉降。利用EbZL-1沉降小球藻,5 min内其絮凝率高于95%,油镜观察絮凝后小球藻,其胞体未受损。与现有絮凝菌比较,EbZL-1在广泛的pH范围(pH=5～10)内,均可快速沉降微藻,在微藻采收工艺中具有应用前景。EbZL-1...     

2种光生物反应器在微藻培养中的性能比较

对自主研发的平板式光生物反应器和柱状气升式内环流光生物反应器的主要性能参数进行了测定,以纤细角毛藻为培养对象对两者性能进行了综合评价.结果表明:平板式光生物反应器具有高的液体循环速度和相对较小的光衰减程度,更有利于藻体细胞对光的吸收,纤细角毛藻的培养密度和生长速率分别达到6.98×108/mL和1.42/d,并且操作简单、容易放大,适合于微藻的规模化高密度培养;柱状气升式内环流光生物反应器培养效率相对较低,纤细角毛藻的培养密度和生长速率仅为1.52×108/mL和0.935/d,但其培养环境稳定、主要培养参数容易控制,可实现无菌化纯培养,在探索微藻生长动力学、优化微藻培养条件和转基因微藻的培养等方面具有优势.因此在微藻培养时应根据实际的应用目的不同选择适合的光生物反应器.     

藻菌共生体系的建立及其对造纸废水的处理效果

对棕鞭藻(Ochromonas sp.)培养体系中的共栖细菌进行分离纯化,拟通过藻菌共生体系的建立提高微藻生物量积累能力,并探究藻菌共生体系对造纸废水的处理效果.经16S rDNA基因测序比对,分离获得的5株微藻共栖细菌分别为Por-phyrobacter sp.、Hyphomonas sp.、Aquimonas sp.、Agrobacterium sp.和Hydrogenophaga sp..通过向微藻培养体系添加不同的共栖细菌以验证其对微藻生长效率的影响效果,结果表明,5株微藻共栖细菌中,Aquimonas sp.(水单胞菌)可显著促进棕鞭藻的生长,当藻菌比为1:3时,水单胞菌对微藻的促生效果最佳,共培养10 d后,体系中微藻干重达到最大值0.78 g/L.利用藻菌共生体系处理造纸废水8 d,废水中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、总氮量(total nitrogen,TN)、总磷量(total phos-phorus,TP)、色度分别从154.13 mg/L、22.42 mg/L、4.90 mg/L、275降至37.5 mg/L、14.53 mg/L、0.48 mg/L、18,去除率分别为75.67％、35.19％、90.2％和93.45％;同时微藻干重可达1.073 g/L.藻菌共生体系对造纸废水深度处理的效果与芬顿法相当,可达到《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB 3544—2008),同时可显著降低处理成本,具有良好的应用前景.     

藻菌固定化用于市政污水深度脱氮除磷及藻体产油研究

 污水再生利用是解决水资源与能源危机的重要途径,采用微藻深度处理污水并生产生物质能源是一大热点。针对市政污水深度处理,以活性污泥为固定化细菌,采用小球藻和栅藻,分别比较了固定化藻菌、固定化微藻,以及悬浮态微藻在藻体生长、污水脱氮除磷和微藻产油方面的差异,拟实现对市政污水深度脱氮除磷的同时实现微藻油脂的诱导富集。结果表明,固定化藻菌对氮磷的去除效果优于固定化微藻和悬浮态微藻,且固定化藻菌中微藻油脂质量分数最高。当市政污水NH₄⁺-N 和PO₄^3--P 的初始质量浓度分别为25 和3 mg/L 时,固定化栅藻菌培养4 d 后能够完全去除水体中的氮磷,而固定化藻菌中小球藻的油脂质量分数可达到16.5%。     

海洋胶体中的氮、磷和铁对微藻生长的效应

利用错流超滤技术提取海洋胶体,研究了无氮、无磷和无铁的营养介质中海洋胶体对海水小球藻、亚心形扁藻和球等鞭金藻生长的影响.结果表明,在胶体有机碳(COC)浓度为0～238.4 μmo1/L的范围内,3种微藻在以胶体为N源的介质中的平均相对增长率Y分别为20.7%～44.0%,80.1%～110.1%和68.6%～106.2%;在以胶体为P源的介质中的Y值分别为19.3%～43.2%,78.3%～156.7%和77.9%～115.3%.3种微藻的Y值随COC浓度增大呈下降趋势.3种微藻在以胶体为Fe源的介质中的Y值分别为12.7%～35.3%,171.7%～266.3%和400.5%～498.8%,3种微藻的Y值随COC浓度增大呈线性上升.这意味着海洋胶体中存在微藻生长必需的N,P和Fe营养,对微藻的生长有显著的刺激作用.胶体中的Fe营养对球等鞭金藻和亚心形扁藻的效应比N和P营养的约大6～7倍,而胶体中的N和P营养对小球藻的促进作用则约比Fe的大3倍.     

不同碳源培养螺旋藻的生长及其藻蓝蛋白含量

研究葡萄糖、乙酸盐和碳酸盐等作为不同碳源对钝顶螺旋藻的混合培养生长的影响。与无机碳源对比，葡萄糖和乙酸盐能较好地改善钝顶螺旋藻的生长，葡萄糖使之获得最大的生长速率（P＝0．62／o和产生最多的生物量（干重为2.637g/1）；这三种碳源对藻蓝蛋白含量的影响基本一致，约为13010mg／I干重细胞。研究发现，藻蓝蛋白的含量主要受光强度影响。     

平板式光生物反应器在饵料微藻培养中的应用

对自主研发的平板式光生物反应器的主要性能参数进行了测定,并以纤细角毛藻和等鞭金藻为培养对象对平板反应器培养微藻的条件进行研究.结果表明,光照和通气速率是影响微藻在反应器中生长的主要因素,一定范围内高光照强度和高通气速率有利于微藻细胞的生长.通过与开放式培养系统对照培养表明,平板反应器能够有效提高培养密度.纤细角毛藻在培养8 d后,仍然能够保持缓慢的增殖状态,细胞生长趋于稳定期,培养末期的细胞密度达到5.01×108个/mL,高于开放系统培养的1.81×107个/mL.该平板反应器具有操作简单、容易放大、价格低廉等优势,适用于工业化生产.     

羟基自由基致死小新月菱形藻的生化机制

 船舶压载水中悬浮微藻的去除一直是一个难题。本文以小新月菱形藻（Nitzschia closterium minutissima）为压载水代表生物,研究了羟基自由基致死小新月菱形藻的生化机制。结果表明,当小新月菱形藻的浓度为1.2×106/mL时,致死小新月菱形藻的羟基溶液浓度范围为0.81~0.91mg/L。羟基自由基对小新月菱形藻的致死机制是对细胞蛋白质、藻糖和叶绿素等大分子的破坏,使其无法再生,从而达到压载水排放的生物量要求。     

三角褐指藻的培养条件研究

对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)进行了培 养条件研究,结果表明,在20 ℃下,采用去除氮源的No.4基本培养液,起始pH值为8.0,(N H2)2CO为氮源,氮浓度为0.01 mol/ L时,对藻细胞的光合自养生长极为有利,培养10 d,其生物量达441 mg/L.过高的碳酸氢钠 浓度(>0.04 mol/L)易引起培养液pH值的过大改变而导致培养液中出现沉淀,在培养液中加 入葡萄糖有利于藻细胞的生长,光合自养生长生物量浓度较低,混合营养明显促进藻细胞的 生长,且培养液中同时含质量分数0.2%葡萄糖和0.04 mol/L碳酸氢钠后藻生物量达1 630 mg /L,因此光合异养生长明显促进藻细胞的生长.     

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutm) 油脂富集培养的研究

探讨了营养盐铁、硅及植物激素脱落酸(ABA)单因子对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长、油脂含量(%干重)及油脂产量的影响.采用光密度值OD450评价微藻的生长状况,以溶剂浸提法提取油脂.结果表明:(1)铁处理组中,铁浓度在0～46.57 μmol/L范围内时,藻的生长速率随铁浓度提高而增大;铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂含量达30%,高于其它铁浓度培养;当铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂产量最高--是无铁培养的2.8倍;(2)硅处理组中,低含量硅盐(4.6 μmol/L)不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比高含量硅盐(42.6 μmol/L)培养提高了40%;(3)ABA处理组中,1 mg/L ABA不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比对照提高了50%;5 mg/L ABA虽提高了油脂含量但却抑制了藻的生长,油脂产量和对照相当;15 mg/L ABA抑制了藻的生长、降低了油脂含量.用气相色谱分析微藻的脂肪酸组成,结果显示:1 mg/L ABA明显影响了三角褐指藻的脂肪酸组成,以高产量油脂(4.6 μmol/L硅盐、1 mg/L ABA培养)为原料制备出的生物柴油的质量将会提高.     

海洋胶体中的氮、磷和铁对微藻脂肪酸组成和含量的影响

以海洋微藻(海水小球藻、亚心形扁藻和球等鞭金藻)为对象,利用错流超滤技术提取海洋胶体,分别以胶体为唯一的氮、磷和铁源,研究胶体及其有机碳(COC)浓度对微藻脂肪酸组成和含量的影响.结果表明:以胶体为唯一氮源的体系,小球藻和金藻的脂肪酸与COC浓度之间无相关关系;低COC浓度下脂肪酸组分和含量多于高COC浓度下脂肪酸组分和含量.以胶体为唯一磷源的体系,3种微藻的脂肪酸各组分含量与COC浓度呈线性正相关;ccoc=0时脂肪酸组分最多,ccoc=238.4μmol/L时脂肪酸含量最高.以胶体为唯一铁源的体系,在COC浓度范围内(0～238.4μmol/L),各微藻脂肪酸含量与COC浓度呈线性正相关;ccoc=119.2～238.4μmol/L时,脂肪酸组分最多,含量最高.以胶体为唯一氮源体系培养的3种微藻的总不饱合脂肪酸含量最高,以胶体为唯一铁源体系培养的含量最小.     

水产养殖废水中1株高营养价值栅藻的生长及氮磷去除特性的研究

利用废水培养营养价值微藻,既可以去除废水中的氮、磷污染物,又可以获得用作生物饵料或饲料蛋白源的藻体资源。文章研究了用水产养殖废水培养1株高营养价值栅藻(Scenedesmus sp.)时的生长和脱氮除磷特性。结果表明,废水中该栅藻的内禀生长速率为0.342 d-1、最大藻密度为2.07×107个·m L-1、最大生物量增长速率为1.77×106个·(m L·d)-1。与其在培养基中的生长相比,该栅藻在水产养殖废水中也能快速生长。培养至稳定期后,栅藻对水产养殖废水中的TN、TP的去除率分别为87.4%和94.5%,对NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除率分别为95.6%、89.4%和85.5%。由此可见,该栅藻在净化水产养殖废水方面具有很好的脱氮除磷效果。     

基于BP神经网络对念珠藻摇瓶培养条件的优化

利用均匀设计就pH、装液量、接种量和光强等影响念珠藻生长的因素进行研究,并以所得的数据为样本建立一个结构为4-6-1的神经网络.当网络的学习速率为0.08,动态参数为0.8,SIGMOID参数为0.8,隐含层神经原数为6时,网络的拟合平均误差为2.24%.在固定装液量为100 mL的条件下,利用该网络优化念珠藻的培养条件,得到最优的培养条件为pH7.4,接种量1.5 g/L,光强5 700 lx,生物量达到1.702 3 g/L.     

氧化葡萄糖酸杆菌的选育及其发酵条件优化

目的 提高氧化葡萄糖酸杆菌的生物量.方法 采用紫外诱变育种、梯度平板半理性设计筛选、单因素实验进行培养条件优化、2 L发酵罐内进行补料培养.结果 筛选到了一株生物量高产菌株,命名为Gouv2007,其生物量比原始菌株提高了11.2%,脱氢酶比酶活与原始菌株持平,培养时间缩短了6 h.该菌生长的最佳碳源为山梨醇,氮源为酵母粉,无机离子为硫酸镬和磷酸氢二钾;最佳培养条件为:培养温度28℃,500 mL烧瓶装液量100 mL、摇床转速200 r/min、培养基的初始pH自然.在最佳条件下培养,其生物量为1.34 g/L,比原始菌株提高了50.6%,脱氢酶比酶活有所提高.在2 L发酵罐内补料培养,其生物量达到了5.58 g/L.结论 通过紫外诱变育种和条件优化提高了该菌的生物量,并在发酵罐内进行了小试.     

菌-藻体系去除水产养殖废水中氮和磷的净化实验

以投加人工饲料喂养罗非鱼7天的玻璃鱼缸内的废水为样品,接种地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）、硝化细菌、月牙藻（Selenastrum reinsch）和四尾栅藻（Scenedesmus quadricanda）后于光照箱内培养,于0、12h、24h、48h、84h、120h、168h测定废水样品的pH值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和可溶性磷酸盐的去除率,以24h氨氮和168h可溶性磷酸盐的去除率为指标进行L9（34）正交实验,研究菌-藻体系去除水产养殖废水中氮和磷的净化效果。结果表明,地衣芽孢杆菌、硝化细菌、月牙藻和四尾栅藻组成的菌-藻体系可以通过其新陈代谢过程中形成的原始共生关系有效地去除养殖水体中的氮、磷污染物。菌-藻体系去除氨氮的最佳反应时间为24h,最大去除率98%,在初始密度为5×105cells/ml条件下,最佳菌-藻体积配比为1∶2∶2∶3,即最佳菌-藻初始密度分别为2.5×105cell/ml、5.0×105cell/ml、5.0×105cell/ml、10.0×105cell/ml。菌-藻体系去除可溶性磷酸盐的最佳反应时间为168h,去除率100%,在初始密度为5×105cells/ml条件下,最佳菌藻体积配比为1∶1∶3∶2,即最佳菌-藻初始密度分别为2.5×105cell/ml、2.5×105cell/ml、10.0×105cell/ml、5.0×105cell/ml。