户外管式光生物反应器培养发状念珠藻细胞

采用液体悬浮培养方式,实现了户外条件下160 L和300 L管式光生物反应器(φ50和φ110)对发状念珠藻细胞的培养,培养液pH通过酸度在线控制系统控制在8.0~8.5之间,管道内藻液流速为0.2~0.3 m/s。培养液温度通过淋水装置控制在25~28℃。在光照充足条件下,经过8d培养,160 L管式生物反应器中发状念珠藻的生物量OD420值由0.325增加至0.907,300 L管式光生物反应器的生物量OD420值由0.37增加至0.533,而室内气升式光生物反应器OD420值由0.306增加至0.775。通过与室内80 L气升式光生物反应器培养对比发现,管式光生物反应器最终收获的发状念珠藻藻粉中蛋白质含量为46.8%,荚膜多糖含量为17.8%,均高于室内气升式光生物反应器深层液体悬浮培养下的37.8%和5.6%。结果表明,发状念珠藻细胞适于户外管式光生物反应器条件下的培养。     

发状念珠藻胞外多糖的抑菌与抗炎作用

采用BG-11培养液,悬浮培养发状念珠藻,提取发状念珠藻胞外多糖。通过测滤纸片周围抑菌圈直径大小,研究发状念珠藻胞外多糖抑菌作用;通过研究发状念珠藻胞外多糖对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响及对角叉菜胶致小鼠足跖肿胀的影响,探究它的抗炎性能。结果表明,发状念珠藻多糖在一定的质量浓度范围内对研究的几种细菌及青霉和红曲霉都有一定的抑菌作用,而对根霉无抑制作用;其能够有效缓解二甲苯和角叉菜胶引起的小鼠耳部与足部炎症。发状念珠藻胞外多糖具有一定的抑菌抗炎性。     

小型螺旋管式光生物反应器培养盐藻的研究

遵循光生物反应器设计的普适原则试制了 1L容积的新型玻璃螺旋管式光生物反应器 ,设计了玻璃螺旋管内嵌日光灯的光照单元。光生物反应器培养和室外同体积培养的对比试验结果表明 ,在培养末期 ,小型螺旋管式光生物反应器的藻细胞生物量比对照高出 5 0mg/L ;β -胡萝卜素产量高出 10mg/L。光生物反应器培养在生物量和 β -胡萝卜素累积量上均优于室外自然条件下的培养。     

光照对螺旋藻形态及胞外多糖的影响和机理

系统研究了光照对螺旋藻生长、细胞形态、藻体颜色及胞外多糖积累的影响规律,结果表明,提高光照强度不仅有利于提高细胞生物量,同时能促进胞外多糖的分泌,也加速藻体的衰老。光照强度为20klx的生长速率和胞外多糖的分泌量分别是10klx的两倍和三倍。红光有利于螺旋藻的生长;绿光则能明显刺激螺旋藻胞外多糖的分泌。     

光照对螺旋藻形态及胞外多糖的影响和机理

系统研究了光照对螺旋藻生长、细胞形态、藻体颜色及胞外多糖积累的影响规律，结果表明，提高光照强度不仅有利于提高细胞生物量，同时能促进胞外多糖的分泌，也加速藻体的衰老。光照强度为20klx的生长速率和胞外多糖的分泌量分别是10klx的两倍和三倍。红光有利于螺旋藻的生长；绿光则能明显刺激螺旋藻胞外多糖的分泌。     

NaHCO_3对发状念珠蓝细菌光合作用及生长的影响

研究不同浓度的NaHCO3对液体悬浮培养发状念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme）生长,光合作用以及营养盐吸收的影响。在BG-11培养基中培养15d,结果表明,添加NaHCO3浓度为15mmol/L时,对发状念珠蓝细菌细胞生长有明显的促进作用,细胞生物量达到1.03g/L,胞外多糖含量为43.23mg/L,与空白对照（不加NaHCO3）相比分别提高了28%、52%,吸收NO3-和PO34-为0.91g/L、6.30mg/L。对数生长期时,真正的光合速率（净光合速率与呼吸速率之和）为103.84μmo（lO2）（/mg（Chl）.h）,与空白对照相比,提高39%。随着添加NaHCO3浓度升高,反而抑制了发状念珠蓝细菌细胞的光合作用以及生长。由此可知,培养基中加入适量NaHCO3能够促进发状念珠蓝细菌细胞生长。     

螺旋藻的光生物反应器高密度培养

利用自制的光生物反应器对螺旋藻的生长进行了研究。结果表明 :光照强度和液体循环速度对藻体细胞的生长有极显著的影响 ,培养温度对生长有显著的影响 ;通过流加和碳源的供给形式的改变等培养条件和培养工艺的改进使藻体的生长速率、生物量产率和生物量产量分别达到了 0 .4 1 1 /d、3 2 .2 5g/m2 · d和 3 .93 g/L的水平 ,最大生长速率达到了0 .566/d。     

螺旋藻培养条件响应面法优化的研究

本研究设计了用于螺旋藻培养的新型气升式光生物反应器,并用响应曲面法对其培养条件进行优化。试验选取影响螺旋藻生长的四个关键因素即光照强度、通气量、培养时间和接种量,并对其最佳水平范围进行研究,建立了以藻体干重为响应值的二次多项式方程。试验结果表明,四个因素对藻体生长的影响大小依次为光照强度、培养时间、装液量、通气量;对方程解逆矩阵可知,当光照强度、通气量、培养时间和接种量分别达最佳水平4400lx、212.2L/h、8.8d和7.2L时,DW最大值为1.277g/L。     

硝酸钠对发状念珠蓝细菌生长的促进作用

研究了添加不同浓度的藻类培养常用无机氮源NaNO,对发状念珠蓝细菌生长、光合速率、胞外多糖积累、蛋白质含量、色素含量以及磷酸根与硝酸根消耗的影响。结果表明,添加NaNO3对发状念珠蓝细菌的生长具有促进作用,2．0g／L的NaNO3对细胞生长的促进作用最大,藻细胞干重达到0．83g／L,净光合速率最大,随着添加浓度的继续增加,细胞干重达到平衡。细胞呼吸作用在NaNO3为2．5g／L时最大。细胞蛋白质含量随NaNO3浓度的增大逐渐升高,与此相应,细胞对NO3^-与PO43^-的利用率也逐渐增高。在不同NaNO3浓度下,培养15d后的培养液的pH值差异不显著,但是添加组的最终pH值明显比不加硝酸钠的空白对照要小。     

10L容积光生物反应器批次培养盐藻的初步研究

设计和制作了容积为 1 0L的螺旋管式光生物反应器 ,螺旋管光照单元为 1 6个 ,光照比表面积增大为 95m- 1,反应器外观设计为 3层框架式结构 ,缩小了占地面积。用此光生物反应器进行了盐藻的批次培养试验 ,确定批次培养的最佳接种量为OD6 30 =0 1 5 ,最佳藻液循环流量为 63 0mL/h ,并对此光生物反应器批次培养的生长情况和 β 胡萝卜素产量进行了数学曲线拟合 ,生物量近似为一次曲线CX =0 0 91 9+0 0 3 64t;β 胡萝卜素产量近似为二次曲线CX =0 3 848t2 -1 1 693t+1 73 3 8。