紫球藻培养动力学模型的构建

以紫球藻FJ-12为实验对象，在敞开式柱型鼓泡光生物反应器中研究尿素质量浓度对其生长和生物活性物质合成的影响.结果表明，白光条件下，200 mg·L^-1尿素质量浓度培养的紫球藻生物量达到最大(3.10 g·L^-1),胞外多糖质量浓度最高(542.55 mg·L^-1).此外，200 mg·L^-1尿素条件下，紫球藻合成藻红蛋白的能力较强.多不饱和脂肪酸含量与初始尿素质量浓度呈正相关，亚油酸含量则呈负相关.动力学模型结果显示，尿素被用于紫球藻生长、藻红蛋白和胞外多糖的部分合成及细胞其他活动消耗.综上，最适合紫球藻生长和活性物质合成的尿素质量浓度为200 mg·L^-1,该条件下的动力学模型为规模化养殖紫球藻和合成相关活性物质提供了指导.     

北虫草液体菌种培养基优化及胞外多糖抗氧化性初探

针对北虫草人工栽培中菌丝液体发酵培养菌丝长速慢,产量不高的问题。研究引入了用于人工栽培的北虫草菌种(Cordyceps militaris),对其液体发酵培养基进行了优化并提取北虫草胞外多糖测定其抗氧化活性。结果表明,单因素筛选实验及Plackett-Burman分析表明最佳碳源、氮源、无机盐分别为蔗糖、酵母粉、磷酸二氢钾。爬坡试验进一步得出,当蔗糖浓度为25 g·L^-1、酵母粉为6 g·L^-1、磷酸二氢钾为2 g·L^-1时,北虫草生物量达到较大值2.113 g·L^-1。最后经中心组合试验设计和响应面法分析得出,最佳培养基配方为：蔗糖26.364 g·L^-1、酵母粉6.699 g·L^-1、磷酸二氢钾2.093 g·L^-1,此时菌丝干重达到最大值为2.314 g·L^-1。验证实验表明结果准确,产量提升了107.34%。对胞外多糖提取物的DPPH自由基及ABTS自由基清除率,超氧阴离子自由基与脂质过氧化抑制率测定试验...     

‘南大’蓝莓试管苗快速繁殖体系的建立

以蓝莓南高丛品种‘南大’为外植体,对外植体消毒方法、腋芽诱导、腋芽增殖、试管苗生根等方面确定了其快速繁殖的最佳条件.结果表明:蓝莓‘南大’茎段的最佳消毒方式为75%酒精消毒120 s+0.1%HgCl₂消毒10 min.茎段腋芽诱导最佳培养基为WPM+ZT 1.0 mg·L^-1,腋芽增殖的最佳培养基为WPM+ZT 2.0 mg·L^-1,培养60 d后增殖倍数可达6.0生根的最佳培养基为WPM+IBA 1.0 mg·L^-1 +活性炭0.5 g·L^-1,培养30 d后生根率达到73%.     

城市污水培养富油蛋白小球藻的研究

为研究城市污水培养富油蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidsa）的可行性,分别采用了高压和紫外2种方式进行城市污水的灭菌,对蛋白核小球藻进行培养,考察了净化水质的效果及其油脂含量和脂肪酸组成的变化.结果表明：该株蛋白核小球藻有较高的耐污能力,对城市污水有较好的净化效果.紫外灭菌和高压灭菌后培养的蛋白核小球藻对水质的净化效果差别不大,其中COD去除率高于67.0%,总氮和氨氮去除率高于95%,总磷去除率最高达到92.87%,其中紫外灭菌培养的藻在生长初期对COD的去除率更有效.高压灭菌后培养的藻的生物量是紫外灭菌后培养的藻生物量的1.43倍,灭菌方式对城市污水培养藻的油脂含量的影响较小.基于生产的成本和操作的便利性,紫外灭菌方式更适用于基于城市污水大规模养藻系统.     

环境因子对微藻胞外多聚物主要组分的影响

胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对于微藻细胞的生长和用途具有重要的影响.以1株葡萄藻、1株栅藻和2株小球藻为研究对象,考察氮源含量改变时微藻EPS中主要组分多糖和蛋白质的变化情况.选取长势最优的葡萄藻,研究pH值、温度和培养方式对EPS组分的影响.结果表明:缺氮的生长环境会引起EPS中蛋白质含量的减少,最多可减少56.0%;微藻EPS中最多的是胞外多糖,占总EPS组分的58.08%~80.78%,而胞外蛋白质含量则占5.73%~13.45%;相比葡萄藻和栅藻,小球藻胞外存在更多的多糖和蛋白质.对于葡萄藻,pH值为11时EPS中多糖和蛋白质含量(按每克细胞计)与pH值为7时相比分别增加0.135和0.018g;降低温度使EPS多糖含量从0.014g急剧增加到0.600g;异养培养时EPS中多糖含量更高而自养培养时蛋白质含量更高.     

自养、异养和混养下小球藻的生长及生化成分

对小球藻在自养、异养和混养条件下的生长状况及细胞的生化成分(如可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素及脂肪酸组成)进行了研究．结果表明：异养和混养培养的小球藻的生物量远大于自养时的生物量;异养和混养培养的小球藻的比生长速率分别是自养时的2．13倍和3倍;光照对混养条件下的细胞生长有影响,但光照强度为2．5klx和4．0klx时细胞生长的差别并不明显．尤其在稳定生长期;与自养生长相比,异养过程中小球藻的脂肪含量明显增加,可溶性蛋白和可溶性糖的含量则有不同程度的降低,叶绿素含量大大减少;异养有利于亚麻酸的积累;在混养条件下,光照使可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素的含量增加,其强度对细胞的生化成分有影响．     

金线莲分泌IAA内生真菌的筛选与鉴定及其发酵条件优化

从福建金线莲品种‘红霞’的根、茎、叶中分离内生真菌,分析优良菌株产吲哚乙酸(IAA)的特性.采用组织培养、平板划线法和Salkowski比色法,筛选能够产IAA的金线莲内生真菌,通过形态特征及内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列等方法进行菌种鉴定,并利用正交试验确定菌种产IAA最优条件.结果表明:从‘红霞’金线莲茎中筛选分离的内生真菌PJ3产IAA能力最强,产量高达106.7 μg·mL^-1;经鉴定,PJ3为角担菌属(Ceratobasidium)真菌.PJ3最佳发酵培养基配方和培养条件分别为:0.5 g·L^-1硫酸镁,1.5 g·L^-1磷酸氢二钾,1.5g·L^-1磷酸二氢钾,10.0 g葡萄糖,15.0 g酵母浸粉,培养时间为132 h,培养温度为28 ℃,初始pH值为5,摇床转速180 r·min^-1,装液量(体积分数)为28%.     

不同碳源对内生真菌Shiraia sp. Slf14产苝醌类色素的影响

苝醌类化合物是一类具有抗癌、抗病毒活性的光敏性色素.该文比较了不同碳源对蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14液态发酵产苝醌类化合物的影响,结果表明:可溶性淀粉有利于Shiraia sp. Slf14菌体的生长,而果糖则有利于苝醌类化合物的生物合成.当果糖浓度为60 g·L^-1时,菌体苝醌类化合物总产量可达1 566.64 mg·L^-1,同时果糖能提升竹红菌甲素组分的含量.菊粉作为一种来源于菊芋的果糖基生物质,同样有利于苝醌类色素的生物合成,当其浓度为40 g·L^-1时,色素总产量可达1 322.85 mg·L^-1,且其有利于痂囊腔菌素A组分积累.     

水葫芦提取植物蛋白废液培养小球藻初步研究

为提高小球藻培养的经济效益和高效资源化综合利用水葫芦,初步研究了水葫芦提取植物蛋白废液对小球藻生长、叶绿素和蛋白质含量的影响。研究结果表明,光照条件下,培养藻液中添加不超过6%体积的水葫芦废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量均随废液添加量的增加而提高,即使培养藻液中不添加任何营养元素而只添加1%～6%体积的废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量即可达到和超过基础营养液培养组的小球藻,说明水葫芦提取植物蛋白的废液可极大地提高小球藻培养的经济效益,甚至可完全替代营养盐的添加;但在无光条件下,添加废液对小球藻生长无效,说明未经处理的水葫芦废液尚不能作为小球藻异养培养的营养源。     

高温和高盐对Nitrosomonas nitrosa WH-1氨氧化活性的联合影响

自养氨氧化细菌是污水处理中的重要细菌,但高温和高盐对其氨氧化活性的联合影响研究仍较为匮乏.该文以纯培养的自养氨氧化细菌Nitrosomonas nitrosa WH-1为例,采用响应面法测定了温度与盐浓度对N.nitrosa WH-1亚硝氮积累速率的联合影响,还测定了不同盐浓度条件(3～18 g·L^-1)和不同温度条件(36℃～48℃)下的最适温度、半数抑制温度和半数抑制盐度.发现高温与高盐对亚硝氮积累速率存在明显的交互作用,当温度由36℃升至42℃,半数抑制盐浓度由8.84 g·L^-1增至10.45 g·L^-1,而盐浓度为15～18 g·L^-1时的最适温度和半数抑制温度也显著高于盐浓度为3～12 g·L^-1时的情况.上述结果说明,高温可以缓解高盐所引起的抑制,且适度的高盐也可以提高自养氨氧化细菌的耐热性.     

香薷组织培养及快速繁殖的研究

以香薷的嫩茎段为材料,对生长点生长,生长芽分化,试管苗生根、移栽和移植进行了研究,成功地建立起香薷快速繁殖技术。试验结果表明：1/3MS+KT 0.1 mg·L^-1+IAA 0.1 mg·L^-1是生长点生长培养的理想培养基;MS+6-BA 0.6 mg·L^-1 +NAA 0.1 mg·L^-1是生长芽分化培养的理想培养基;White+IBA 0.1 mg·L^-1+IAA 0.3 mg·L^-1培养基是生长分化芽生根培养、试管苗生根继代培养和快速繁殖的理想培养基。     

小球藻培养基优化及脱氮效果

为了得到有利于小球藻生长的最佳培养基,采用单因子实验和正交实验方法,在无菌条件和开放培养条件下对小球藻的培养基进行优化和放大,并考察小球藻对氨氮和硝酸盐氮的脱氮效果.结果表明,在无菌条件下利于小球藻生长的培养基组成为:0.2 g/L(NH_2)_2CO,0.5 g/L NH_4Cl,0.75 g/L NaHCO_3,0.03 g/L KH_2PO_4,5 g/L葡萄糖,0.3 g/L MgSO_4·7H_2O,0.008 g/L FeSO_4·7H_2O.在此培养基中培养4 d小球藻的浓度可达2.15×10~8 CFU/mL,为优化前的26.7倍.在开放培养条件下,当葡萄糖质量浓度为0.3 g/L,其他成分与无菌条件相同时,小球藻细胞浓度可达9.9×10~7 CFU/mL,并在1 000 L的容器中得到成功放大.小球藻对氨氮和硝酸盐氮的绝对去除速率随着底物浓度的升高而增大,当底物质量浓度为1 000 mg/L时,小球藻对氨氮和硝酸盐氮的去除速率分别达到16.4 mg/(L·h)和17.8 mg/(L·h).     

发酵罐葡萄糖流加大规模异养培养小球藻

应用流加工艺在5,50,200,800,4000L机械搅拌发酵罐中大规模异养培养小球藻,与间歇异养或光照自养相比,流加培养大大地提高了细胞密度和生产率,最高细胞质量浓度达到43.31g/L,比生长速率达到0．069h^-1,细胞生产率达到0．62g/(L.h),结果表明,利用传统的机械搅拌发酵罐大规模生产小球有良好的商业化前景。     

枯草芽孢杆菌SX3411产抑菌物质的发酵条件优化

枯草芽孢杆菌SX3411菌株自身带有subtilomycin基因簇,其主要的抑菌成分为subtilomycin.该文采用单因素分析法分析了枯草芽孢杆菌SX3411在不同发酵条件和营养成分时对抑菌物质产生的影响.根据单因素分析,对枯草芽孢杆菌SX3411产抑菌物质设计了响应面法分析,通过响应面法获得了最优的发酵条件和最佳营养成分配比.结果表明:最佳培养条件是初始pH值为8.25、转速为169 r?min^-1、温度为30.24 ℃、装液量为37.9%、接种量为1.46%,抑菌圈直径预测值为30.04 mm; 最佳培养基的成分为葡萄糖11.4 g?L^-1、酵母粉5.0 g?L^-1、ZnSO₄ 0.000 56 g?L^-1、CaCl₂ 0.059 5 g?L^-1,抑菌圈直径预测值为27.83 mm.实际检测值与预测值完全吻合.实验结果为生产羊毛硫细菌素subtilomycin提供了依据.     

内生真菌SF4的鉴定及产乙酰胆碱酯酶抑制剂发酵条件的初步优化

基于菌株菌落和显微形态特征以及ITS-rDNA序列分析结果,将产乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)的内生真菌SF4鉴定为枝顶孢霉属Acremonium sp.真菌,命名为Acremonium sp.SF4.通过对菌株SF4发酵的基础培养基、发酵温度、发酵时间、摇床转速进行初步优化,确定了其最适产AChEI的摇瓶发酵条件为:沙氏培养基,发酵温度28 ℃,摇床转速为150 r·min^-1,发酵培养14 d.在此条件下可发酵获得含AChEI的发酵浸膏0.331 g·L^-1,对乙酰胆碱酯酶的抑制率可达60.27%,相比优化前均有提高.研究有助于后期规模化高效发酵,为分离、纯化和结构解析单一组分AChEI奠定基础.     

小球藻培养条件的研究

对影响小球藻生长的NaHCO3、NaNO3、KH2PO4、维生素等4种主要营养因素进行了优化,获得了以海水为基础的优化培养基配方:NaHCO30.10g/L,NaNO30.225g/L,KH2PO40.005g/L,pH6.0.另外,适量添加土壤浸出液和维生素也会明显提高藻的产量.流加培养可以促进小球藻生物量的增加.     

雄烯二酮生产菌耐底物突变株MN4生物转化培养基优化

雄烯二酮的生物转化过程受到较多因素的制约.通过响应面优化耐底物突变株MN4培养基的主要成分以提高转化过程中AD的产量.在摇瓶培养条件下,通过Plackett-Burman实验设计发现玉米浆、NaH₂PO₄、豆油是菌株MN4降解植物甾醇产生雄烯二酮的主要因素.采用最陡爬路径逼近最大响应面区域,然后利用响应面法进行回归分析,对分支杆菌转化成植物甾醇生成雄烯二酮的培养基进行优化,确定最佳培养基组成.实验分析表明,转化培养基的最佳组成为:玉米浆2%、NaH₂PO₄0.07%、豆油14.49%.利用该培养基进行发酵转化验证实验,雄烯二酮平均生产量达到6.23 g·L^-1,生物转化率为55.3%,比原始生成水平(4.65 g·L^-1)提高34%.     

异养产油微藻筛选及其在盐胁迫下的油脂累积特性研究

针对微藻生物柴油发展的迫切需求,研究微藻异养培养产油以及通过盐胁迫方法提高微藻的油脂累积量。实验过程中首先从污水处理厂、天然水体及养殖厂废水等环境中分离纯化了14株微藻藻株,通过对比分析它们的光自养生长量和光异养生长量,确认其中4株具有异养生长能力,并从中优选了1株异养生长能力最优良的小球藻作为本实验的对象进行进一步研究。实验过程中对比分析了葡萄糖、甲醇、乙醇、无水乙酸钠、六水丁二酸钠等5种有机碳源对该藻株异养生产的影响,结果表明葡萄糖作为异养生长的有机碳源时微藻获得了最大的生物生长量(1.63 g/L)和油脂产量(0.57 g/L),因此优选了葡萄糖作为该藻株异养生长的理想有机碳源。进一步研究了盐胁迫下微藻异养生长及油脂累积的特性,结果表明在异养培养基盐度为0.4%时,微藻生长及油脂累积受盐度的影响较小,当盐度上升至0.8%、1.2%、1.6%和2.0%时,微藻的油脂含量随着盐度的上升而上升,在盐度为2.0%时微藻的油脂含量相比于生长在不添加NaCl培养基中的微藻提升约60%左右,达到47.75%的较高水平。但由于盐度胁迫同时也减少了微藻生长量,因此盐度胁迫下微藻的油脂产量没能得到提升,需要后续的研究探索。     

施氏假单胞菌菌剂的好氧生长条件优化及其短程反硝化性能

短程反硝化是目前生物脱氮技术的研究热点之一,但有关短程反硝化菌剂的研究仍较为匮乏.该文从污水厂活性污泥中分离了1株兼具异养氨氧化能力和短程反硝化能力的施氏假单胞菌(Stutzerimonas stutzeri WH-01).通过单因素优化试验,逐步确定了WH-01菌剂在好氧条件下的最适生长参数：以300 mg·L^-1氨氮为氮源、以1 500 mg·L^-1葡萄糖为碳源、培养温度为35℃,初始pH为8.0.以乙酸钠为碳源时,WH-01菌剂虽具有全程反硝化能力,但会优先进行短程反硝化：在培养基中的亚硝氮积累效率为81%,在实际污水中的亚硝氮积累效率为97%.上述结果表明WH-01菌剂具有工程应用的潜力.     

两步培养法提高蛋白核小球藻的油脂含量

基于Chlorella pyrenoidosa的生长规律和在缺氮条件下培养可提高其细胞内的油脂积累的特性,进行了两步培养法提高小球藻油脂产量的研究.结果显示：小球藻高密度生长的最适葡萄糖和硝酸钾质量浓度分别为20 g/L和1.50 g/L;单步培养法中氮源KNO3初始质量浓度为1.50 g/L时的小球藻生物量为（7.55±0.23）g/L,两步培养法中的小球藻生物量提高至（9.23±0.11）g/L;与单步培养法相比,两步培养法中小球藻细胞的油脂含量和总脂肪酸含量分别提高了5.8%和5.2%,藻的热值由（23.58±0.02）kJ/g提高到（25.52±0.03）kJ/g.这说明,两步培养法不仅可保证藻细胞的高密度生长,而且能有效增加藻细胞的油脂含量.