自养小球藻培养条件的优化

在无菌条件下,对影响自养小球藻生长的主要因素进行优化.实验表明,优化结果对小球藻的生长有显著影响.通过正交试验和单因素实验得到了以BG-11培养基为基础的优化培养条件:Na2CO3质量浓度为0.02 g/L、初始pH值为7、N/P为30、接种量为5%、温度25℃、光照强度8 800 lx.该优化条件有效地提高了自养小球藻的生长速率.     

生物反应器高密度异养培养小球藻

首先用摇瓶实验确定异养流加分批培养小球藻中起始葡萄糖及KNO3的适宜浓度与流加葡萄糖及KNO3浓度的控制范围和补料液中最适C/N值.培养基中起始添加10g·L-1葡萄糖和1.6g·L-1KNO3较适宜.在此前提下,流加分批培养时葡萄糖和NO3-质量浓度应分别控制在617～245g·L-1和≤0.44g·L-1,补料液中最适C/N值为41.2.据此结果,经5L通风搅拌反应器放大培养实验,效果良好.连续流加分批异养培养小球藻59h,总糖60g·L-1,得藻生物量341g·L-1,葡萄糖转化率为56.8%,实现了高密度培养.     

海洋杀藻细菌Vibrio sp.DHQ25高密度生长的培养基优化

以能够有效抑制塔玛亚历山大藻生长的海洋细菌Vibrio sp.DHQ25为对象,考察了培养基成分对其发酵生长的影响.研究中顺序利用了Plackett-Burman(PB)设计法、最速上升法以及中心组合响应曲面方法对培养基组成分进行优化,获得最适培养基配方(g/L):蛋白胨13.24,酵母粉4.31,葡萄糖0.1,NaCl 25,MgSO4.7H2O 0.2,CaCl2.2H2O 0.5,KCl 0.06,K2HPO40.05,KH2PO40.05,Fe2(SO4)30.002.由最适配方发酵得到的DHQ25培养液的菌液浓度(OD600)平均可达1.984,较原先2216E培养基中培养的1.359提高了46%,杀藻效果与生长密度间存在着特定的相关性,这为今后分离杀藻活性物质提供了基础.结果表明,PB设计法与响应曲面法的结合使用能经济有效地对该杀藻细菌的高密度生长培养基成分进行优化.     

利用高速逆流色谱分离纯化微小小球藻Chlorella minutissima中的EPA

采用高速逆流色谱与蒸发光检测器联用技术分离纯化微小小球藻Chlorella minutissima油脂中的二十碳五烯酸(EPA),经筛选合适的两相溶剂体系为乙腈-正庚烷-乙酸-甲醇(体积比为5∶4∶1∶1).利用响应面分析法对高速逆流色谱实验中的关键参数流动相流速、高速逆流色谱转速、分离温度进行了优化设计,得到的最佳条件为:流速3.0mL/min,转速913r/min,分离温度21℃,在此条件下,500mg微小小球藻粗油脂中分离纯化得到75mg EPA.利用高效液相色谱和蒸发光检测器联用技术检测其纯度为99.44%.     

不同高压脉冲电场条件对小球藻破壁的影响研究

采用响应面法(box-behnken)对影响小球藻破壁的4个因素(处理时间、脉冲场强、脉冲频率和脉冲宽度)进行了研究。通过对试验数据进行方差分析和多项式回归,建立了拟合度良好的模型(模型显著,失拟项不显著,R~2=0.980 3,R~2_(adj)=0.957 3),发现处理时间和脉冲场强对小球藻破壁的影响达到了极显著(P0.000 1),其他两个因素影响不显著(P0.05)。模型预测的最高破壁率和试验验证的值分别为72.51%和71.97%±1.65%,对应的条件为处理时间68.96 min、脉冲场强15k V/cm、脉冲频率1 500 Hz、脉冲宽度6μs。固定处理时间为60 min、脉冲频率为1 500 Hz、脉冲宽度为6μs,求解破壁率为100%时的脉冲场强,为18.45 k V/cm,可作进一步研究参考。     

无菌条件下的小球藻培养条件优化

在无菌培养条件下，对影响纯化小球藻（Chlorella sp．）生长的NaHCO3，KNO3，KH2PO4，VB1，VB12等主要营养因素进行了优化．实验结果表明微量元素对纯化小球藻的生长有极显著的影响，维生素对纯化小球藻的生长亦有一定的影响．通过五因素四水平正交实验，得到了以海水为基础的优化培养基配方：KNO3 0．5g／L、NaHCO3 0．2g／L、VB12 1．0g／L、KH2PO4 0．02g／L、VB1 0．3mg／L，并添加f／2微量元素．该优化配方有效地提高了纯化小球藻的生长速度和生物量产量．     

小球藻(Chlorella vulgaris)产油脂最佳培养条件的筛选

以低温作为环境条件诱导小球藻(Chlorella vulgaris)产脂,采用正交试验的方法来研究不同水平下Mn,K,Mg和S各元素对小球藻生长及脂肪产量的影响.本实验C N-1比为41.2:1,pH值范围为7.4~7.5之间,培养温度为15℃,P浓度为0.2~0.4 mmol.L-1,Fe浓度为0.04 mmol.L-1,以自养生长型式培养,而培养基成份根据BG11培养基作为基础进行改良.根据实验结果显示,脂肪产量最高为实验编号10(64.59 mg(100 mL)-1,64.59%),即锰及镁在一定程度上能促进小球藻的生长,且脂肪产率更高.     

海洋新细菌Zooshikella sp.SY01的培养条件研究

从海南三亚海域表面海水分离得到一株能产具有强效生理活性的灵菌红素类化合物的海洋新细菌Zooshikella sp.SY01,对这株细菌的培养条件进行了研究。在2216E培养基中分别加入色氨酸、组氨酸、内酯酸、樟脑、柠檬烯、干酪素、二苯胍、香豆素、间二硝基苯等9种不同物质,培养5d后,利用( )ESI-MS技术测定了不同培养条件下代谢产物的产生情况。研究结果表明,加入色氨酸、组氨酸、干酪酸,不影响细菌灵菌红素的生物合成;加入内酯酸、樟脑、柠檬烯、二苯胍、香豆素对细菌生长或者灵菌红素的生物合成具有一定的抑制作用,能明显延迟培养液变红的时间;而加入间二硝基苯则能完全抑制细菌产灵菌红素类化合物。( )ESI-MS对细菌Zooshikella sp.代谢产物相对分子质量检测的结果也表明,在不同培养条件下能够产生化学结构多样的代谢产物,尤其是在柠檬烯组,检测到系列相对含量高的较大相对分子质量的化合物,表明该菌具有丰富的生物合成潜力。深入研究并优化该菌的培养条件,有望从该菌的代谢产物中发现更多新的灵菌红素类化合物和其它新结构的活性先导化合物。     

假丝酵母Candida sp.发酵生产脂肪酶培养条件的优化

研究了碳源和氮源种类、碳源浓度以及起始pH值对假丝酵母Candida sp.菌株发酵生产脂肪酶的影响.结果显示,最适碳源为橄榄油,氮源为酵母膏,橄榄油浓度为2%,起始pH值为6.0.应用响应面试验设计对酵母膏、橄榄油和起始pH值进行培养基优化,结果表明,优化后的培养基配方为:橄榄油2.582%,酵母膏0.276%,K2HPO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.01%,NaCl 0.05%,pH6.28.在此条件下,假丝酵母Candida sp.液体发酵液中脂肪酶的酶活力可达36 250U·mL-1.     

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.     

小球藻基因工程选择标记研究

研究了小球藻对10种常见抗生素:庆大霉素、新霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、头孢霉素、链霉素、G418、潮霉素、Zeocin和氯霉素的敏感性,发现小球藻对庆大霉素、新霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、头孢霉素和链霉素不敏感;对G418和潮霉素较敏感;对Zeocin和氯霉素最敏感.利用统计学的方法和原理,确定了G418、潮霉素、Zeocin和氯霉素在海水培养基和淡化10倍的培养基中对小球藻的半致死剂量和95%可信限.为筛选出小球藻基因工程藻株的选择试剂,建立其遗传转化系统奠定了基础.     

响应面优化假单胞杆菌降解咖啡因培养基

利用已筛选出的菌株Pseudomonas putida ECUST5-2降解咖啡因,并对其培养基组分进行优化。首先采用单因子试验从多个因素中寻找出可参考的因素。在此基础之上,利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响咖啡因降解率的主要因素为:咖啡因、Na2HPO4、MgSO4和酵母粉。随后用最陡爬坡试验逼近降解菌最大降解率区域。然后利用中心组合设计试验对相关显著因素进行优化,得到咖啡因、Na2HPO4、MgSO4和酵母粉的最佳浓度分别为:3.409 1 g·L-1,0.056 4 g·L-1,0.1611g·L-1和3.570 7 g·L-1。在优化后培养基条件下,咖啡因的降解率(0.105 g·h-1)比其初始咖啡因降解率提高了3.28倍。     

小球藻和球等鞭金藻胶体中多糖的醛糖组成

采用切向超滤技术从微藻培养液浓缩得到胶体,分析其多糖的醛糖组成.结果表明,小球藻与球等鞭金藻胶体的多糖由鼠李糖、L 岩藻糖、D 阿拉伯糖、D( )木糖、D 甘露糖、葡萄糖和D 半乳糖等7种醛糖组成.D 阿拉伯糖和D 半乳糖占绝对优势,鼠李糖丰度很低.小球藻胶体的L 岩藻糖和葡萄糖是球等鞭金藻胶体的2～3倍,而D( )木糖和D 甘露糖比球等鞭金藻低27%～32%.本文的结果印证了浮游植物是海洋胶体的生物来源之一.     

小球藻的筛选和异养培养

从北京清河筛选出了具有异养能力的一株藻类,经初步鉴定为小球藻.在异养批量培养条件下,研究了不同氮源和碳氮比对筛选小球藻生长的效应.当葡萄糖作为惟一碳源时,硝酸钾和尿素都可以分别作为惟一氮源支持小球藻快速持续生长,而氯化铵作为惟一氮源时因使培养物中的pH快速降低而抑制了小球藻的进一步生长.当葡萄糖和硝酸钾分别作为小球藻生长的惟一碳源和氮源时,在碳氮质量比从5到20范围内,小球藻的生长随碳氮质量比的升高而明显增加,最大OD680nm达到了73.8.