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.     

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。     

小球藻与2株藻际异养细菌相互作用的研究

探讨了2株海洋细菌Z-QD08、Z-QS01与小球藻的相互作用关系.Z-QS01抑制小球藻的生长,低密度Z-QD08促进小球藻的生长,达到107cells/mL时小球藻受到抑制,Z-QS01优势组对生长初期的小球藻有抑制作用.Z-QD08优势组和等量混合组则促进小球藻的生长,生长后期均促进小球藻的生长且Z-QD08占优势.对数期的小球藻抑制Z-QS01的生长(p<0.05),对Z-QD08有促进作用;混合培养体系中小球藻选择性抑制Z-QS01.实验结果可为生态调控防病技术在海水养殖中的应用以及发展微生态制剂提供理论支持.     

海洋小球藻（Chlorella sp.）高密度培养条件优化研究

为提高小球藻（Chlorella sp.）的生物量,须对f/2配方培养基进行响应面优化。首先须确定小球藻培养基的最佳pH值和盐度。在此基础上,利用Plackett-Burman设计方案筛选出影响小球藻生长的3个主要因素分别为NaHCO3、KNO3和维生素B12,然后通过 Box-Behnken 设计试验确定这3个主要因素的最佳质量浓度参数。结果表明,当培养基组成为:NaHCO3 0.93 g/L、MgSO4 0.40 g/L、KNO3 0.46 g/L、K2HPO4 0.020 g/L、维生素B1 0.60 mg/L、维生素B12 1.8 μg/L、生物素 2.0 μg/L时,小球藻经实验室培养72 h后的生物量达到4.5×107个/mL,较优化前提高了32.5%。     

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．     

低氮异养小球藻对氨氮的去除及其成分变化

低氮异养小球藻在经过一定时间的适应后可快速去除味精废水中的ＮＨ＾＋４－Ｎ,单位藻体去除ＮＨ＾＋４－Ｎ比例的４７．５ｍｇ．ｇ＾－１,小球藻去除的氨氮全部转化为蛋白质,叶绿素等细胞含氮物质,在味精废水中培养１３ｈ后,藻体粗蛋白由１３．８％上升到４３．５％,叶绿素由６．１ｍｇ．ｇ＾－１增加到２４．７ｍｇ．ｇ＾－１。     

发酵罐高密度培养盘基网柄菌

利用SIH合成培养基,在7 L发酵罐培养盘基网柄菌.培养147 h后,细胞密度达到4.0×107 mL-1,为在复杂培养基上所能达到的细胞密度的2～4倍.培养过程中葡萄糖的消耗量为6.7 g/L,产氨浓度达0.88 g/L.对培养基中的氨基酸分析表明,赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸消耗较快, 显示SIH培养基的氨基酸成分还可进一步优化.采用基于Monod生长动力学的半经验模型可很好模拟细胞生长和底物消耗,并估计出动力学参数μmax = 0.115 h-1, Nmax = 6.0×107 mL-1.本研究为进一步优化合成培养基和为利用这一新型真核表达系统大规模生产重组异源蛋白奠定了基础.     

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。     

Removal of Ammonia from Wastewater Effluent by Chlorella Vulgaris

The capability of Chlorella vulgaris to remove nitrogen in the form of ammonia and/or ammonium ions from wastewater effluent in a local wastewater treatment plant (i.e., the Mill Creek Plant in Cincinnati, Ohio, U.S.A.) was studied. The wastewater effluent leaving the plant was found to include high concentra-tions of nitrogen (7.7±0.19 mg/L) (ammonia (NH3) and/or ammonium ion (NH4+)) and total inorganic carbon (58.6±0.28 mg/L) at pH 7, and to be suitable for growing Chlorella vulgaris. When Chlorella vulgaris was cul-tivated in a batch mode under a closed system, half of the nitrogen concentration was dramatically removed in 48 h after a 24-h lag-phase period. Total inorganic carbon concentration also concomitantly decreased during the rapid growth-phase. The total biomass weight gained during the entire cultivation period balanced out well with the total amount of inorganic carbon and nitrogen removed from the culture medium. These results indicate that wastewater can be synergistically used to polish residual nutrients in wastewater as well as to cultivate microalgae for biofuel production.     

小球藻USTB01的异养培养和叶黄素的生产

研究了异养无光照条件下不同碳源、氮源和碳氮质量比对小球藻生长及叶黄素产生的影响.结果表明,葡萄糖和硝酸钾分别是支持小球藻USTB01持续快速生长的最佳碳源和氮源.以葡萄糖和硝酸钾分别作为唯一碳源和氮源时,在初始氮质量浓度都为0.28 g·L-1情况下,碳氮质量比为25∶1是促进小球藻生长的优化控制条件.硝酸钾是促进小球藻USTB01叶黄素生物合成的最佳氮源,但在碳氮质量比从15到30的范围内,小球藻细胞中叶黄素含量随碳氮质量比的升高而降低.     

川蔓藻水浸提液的克藻效应与机理

采用普通小球藻在不同浓度的川蔓藻水浸提液中纯培养的方法，研究了川蔓藻对普通小球藻的克藻效应与机理、结果显示，川蔓藻的水浸提液对普通小球藻的抑制作用显著并具有浓度效应、96h的抑制率与浸提液浓度的对数线性相关．半抑制浓度（IC50）为6．332g（dw）／L．川蔓藻的水浸提液使藻细胞内丙二醛的含量急剧增高，并显鲁改变了藻细胞外可溶性蛋白和多糖的比值、透射电镜观察显示，川蔓藻的水浸提液主要损伤藻细胞的膜系统,川蔓藻水浸提液对普通小球藻的抑制机理为：损坏藻细胞的膜系统和改变胞外聚合物的含量，从而增加小球藻表面的疏水性，最终藻细胞絮凝沉降死亡.     

普通小球藻对DEHP的富集和降解动力学

微藻具有富集和降解有机污染物的能力.邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)是最重要且用量最大的一种酞酸酯类化合物,为此选择普通小球藻,研究它对DEHP的富集和降解动力学.实验在250mL三角瓶中进行,温度为(25±1)℃,光强为(4000±100)lx,DEHP的初始浓度约为0.4mg/L.实验结果表明,普通小球藻对DEHP有较明显的富集与生物降解作用,8d的藻富集率为28.100,藻降解率为25.700,藻对DEHP富集量在0.5h达最大为107.4mg/g(干重),富集系数在6h达最大为3.67×105.藻对DEHP的降解符合一级动力学过程,降解速率常数为0.0021h-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.     

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．     

生物反应罐Vero细胞微载体灌流培养

用7L生物反应罐,3g/L Cytoedx 1,φ＝50％溶解氧,40－50r/min搅拌速度进行细胞培养,培养48h开始灌流。连续动态测定葡萄糖含量、渗透压变化及pH值,同时观察细胞形态、增殖情况。连续3批7L规模灌流培养表明,细胞贴附率高,增殖速度快,细胞形态良好,细胞群体倍增数达4．7。结果表明生物反应罐灌流培养法是一种快速、规模化制备细胞的有效方法。     

生物反应器微载体系统大规模培养草鱼细胞及病毒

采用微载体GT-2在细胞培养生物反应器中悬浮培养草鱼细胞和草鱼出血病病毒。合适的工艺条件为:温度26℃,pH6.8～7.2(生长期),7.2～7.4(接毒后),搅拌转速40 r/min,溶氧(DO)40%空气饱和度。GT-2是一种较适合于草鱼细胞贴壁生长的微载体。细胞密度可达7.4×10~6 Cells/mL,病毒滴度可达8.00。     

NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响

在室温17~26℃、2000 Lx连续光照条件下,研究了植物生长调节物质NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响。结果表明,与对照组相比,0.25~4.0 mg/L的NAA对小球藻的生长及叶绿素和蛋白质含量都有不同程度的促进作用,其中2.0 mg/L的NAA对小球藻的生长及叶绿素和蛋白质含量的促进效果最佳。     

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.     

自养与异养条件下小球藻对氮、磷的利用

研究了自养与异养条件下球藻对营养化水体中氮，磷的利用及藻体的生长，自养条件下，第2天对氮，磷利用达最大值，同时生物量也达最大，异养条件下，第2天对氮，磷利用基本达最大值，但藻体仍在生长，研究发现，对氮，磷利用率与藻体生长状态有关，并非随细胞密度增大而增大，自养宜在对数期收获得藻体，异养宜在稳定期收获藻体。