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 6803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6803的饱和光强基本相同,都为5000lx,当入射光强为5000lx,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20．08mg/L,能量得率为16．7％,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6803生长和光合色素合成及提高培养过程能量得率等方面都有显著作用。     

搅拌式光生物反应器培养紫球藻的条件优化

研究在光生物反应器中搅拌速度、通气量、光照强度和装液量对紫球藻生长的影响.实验结果表明:在摇床培养过程中,紫球藻的生物量和胞外多糖随着三角瓶装液量的减少而增加.通过正交试验对搅拌式光生物反应器的三个培养条件通气量、搅拌转速和光照强度进行优化,获得搅拌式光生物反应器培养紫球藻的最佳条件为通气量120L/h、搅拌转速200r/min和光照强度5000lx,在该条件下紫球藻的生物量为2.548g/L、胞外多糖557.2mg/L.正交试验分析表明,三个培养条件中通气量对藻生物量和胞外多糖含量的影响最明显.通过采用DPS软件对正交实验结果进行二次多项式模型分析和拟合,以生物量和胞外多糖为指标建立回归模型,得到相应的优化条件和预测值.     

卡德藻自养、异常与兼养培养的比较研究

本文对卡德藻在自养、异养和兼养培养条件下的比生长速率、细胞密度、细胞色素组成脂肪酸组成等方面进行了比较研究。兼养卡德藻的细胞密度大于自养条件和异养条件下细胞密度之和。兼养培养的卡德藻经生长速率是自养的2倍，异养的1.3倍。兼养和异养生长的对数期较自养的长，光合自养培养卡德藻最适光强为10000lx，而兼养培养最适光强范围为1000-2000lx。在自养和兼养培养时亚油酸的含量很高，自养和兼养状态下分别为16.6%和17.49%。EPA合成的量较低。异养藻的多不饱和脂肪酸的产量较自养藻和兼养藻更低。兼养藻细胞光合色素组成和含量与自养藻细胞的基本一致，但在异养条件下藻细胞色素组成发生明显改变。     

采用PhR-L20C光生物反应器培养转胸腺素α1基因蓝藻的研究

采用PhR L20C光生物反应器对转胸腺素α1基因聚球藻Synechococcussp.PCC7942进行6批次的培养,结果表明,采用本实验室优化后的培养条件,根据该型气升式光生物反应器所具备的各项性能指标和参数条件进行培养,一个培养收获周期为6d,平均生长速率为0.61OD730/d,6d后藻细胞平均终浓度达到OD730=4.27,绘制了转基因藻细胞的光密度与其干质量的标准曲线,通过曲线得出产率平均约为0.36g/(Ld),最高0.40g/(Ld);最终细胞密度平均可达2.52g/L,最高2.84g/L.     

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.     

培养条件对紫球藻生长及代谢产物产生的影响

就接种量、装液量、光强和pH值等影响紫球藻生长及代谢产物产生的因素进行了研究.实验结果表明pH5～9之间对藻生长无明显影响,当pH6.5时有利于代谢产物的产生;光照强度对藻生长影响较大,光强为2500lx有利于其生长,光强为3500lx有利于胞外多糖的积累;1.59×106/mL接种量有利于藻生长,也有利于胞外多糖和β-胡萝卜素的积累;低装液量对藻生长和代谢产物的积累都有利.     

碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究

针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题,搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳,提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻的实验研究,对比了光生物反应器与锥形瓶2种培养装置对小球藻生长特性的影响,其次实验研究了利用碱性阴离子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应去除藻液中的溶解氧。结果表明:管式光生物反应器运行10个周期之后,微藻的质量浓度达到769mg/L,生物量增长了10倍,培养效果明显优于锥形瓶培养;经过系统持续运行4h之后,藻液中的溶氧量由18.35mg/L降低到6.19mg/L,溶氧消耗效率为66.3%,电池的最大功率密度达到81 W/m2。研究证明,采用燃料电池的阴极电化学反应可以实现藻液中溶解氧快速有效地消耗,这一方面提升了微藻的固碳效率,另一方面输出了电能,降低了系统能耗。     

镉对集胞藻PCC6803生长的影响

以集胞藻为研究材料,研究不同浓度的Cd2 处理对集胞藻生长的影响.研究发现:低浓度的Cd2 处理(0~0.1 m g/L),能够促进集胞藻的生长,表现为叶绿素、可溶性糖、蛋白质含量随着浓度的增大而增大;当Cd2 浓度进一步增加时,Cd2 开始抑制集胞藻的生长,表现为叶绿素、可溶性糖、蛋白质含量减小,Cd2 浓度达到1.0 m g/L则完全抑制集胞藻的生长,无任何产物累积.     

雨生红球藻室外大体积培养与虾青素积累初步研究

针对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)大体积室外培养开展实验,对不同品系藻株、不同营养方式、胁迫条件等对雨生红球藻生长及虾青素积累的进行了初步研究.结果表明, HPM品系在室外培养过程中指数生长率为0.22,胁迫后虾青素产率为1.35 mg/L,均优于其他两个品系.室外培养中加入醋酸钠的混合培养基可以缩短胁迫时间,并且其虾青素的积累量比光合自养培养下提高了126.3%.盐胁迫比高光胁迫更能有效地积累虾青素,虾青素产率从0.76 mg/L提高到了1.33 mg/L.     

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.