絮凝法收集异养小球藻

异养小球藻体积小、发酵液成分复杂,导致藻细胞收集困难、收集成本高,探索异养小球藻收集方法,以实现在生产实践中应用。比较不同种类的絮凝方法,并利用单因素试验、响应面分析对絮凝法收集异养小球藻进行工艺条件优化。获得二次回归模型,获得最优变量:絮凝剂添加量2.0 g/L、300 r/min、搅拌时间40 min。在该条件下絮凝率达到89.15%。无机絮凝剂、霉菌吸附均对异养小球藻絮凝效果不太理想,有机絮凝剂显示较好的絮凝效果。     

小球藻异养培养的研究

通过单因子试验，研究了椭圆小球藻L1藻株异养培养发酵的最佳条件分别为：葡萄糖10g/L，尿素0.2^1g/L的BG-11培养基，培养温度25℃～30℃，培养基起始pH为5.5～6.5,250mL三角瓶装液量为100mL，接种量10%，在此基础上，进行了2L发酵罐培养实验，获得了干重5.42g/L的生物量，约为自养培养获得生物量的20倍。对异养与自养灌细胞内主要营养成分的分析结果表明：异养小球藻总脂含量升高，蛋白质及灰分含量下降。     

异养小球藻油脂正己烷提取工艺优化

为确定最佳异养小球藻油脂正己烷提取工艺,对提取工艺中的关键参数如藻细胞溶液质量浓度、破碎压力、破碎次数、萃取时间、萃取温度、萃取剂正己烷添加量对油脂得率的影响进行了研究。结果表明,最佳油脂提取工艺条件为藻细胞溶液质量浓度110 g/L、破碎压力100 MPa、破碎次数4次、萃取时间5 h、萃取温度40℃、正己烷添加量9 m L/g(以藻粉干重计),在该条件下萃取5次,油脂得率最高,可以达到55%左右。     

淡水小球藻异养培养生产叶黄素的研究

通过单因素实验和正交实验确定了淡水椭圆小球藻异养培养的最佳条件为BG-11培养基中葡萄糖浓度为20g/L、尿素浓度为1.0g/L、培养基初始pH值为6.5、28℃,异养培养生产叶黄素的最佳条件为BG-11培养基葡萄糖浓度40g/L、尿素浓度0.2g/L、pH值6.5、28℃下振荡培养8d。     

响应面法优化小球藻培养基

为了提高小球藻的生物量,对BG11培养基的成分进行了响应面优化。通过单因素实验筛选出了适合小球藻生长的最佳碳源、氮源分别为葡萄糖和尿素,并发现适量添加海绿素可显著促进小球藻的生长。利用Minitab软件设计Plackett-Burman实验筛选出了影响小球藻生长的三个最重要因子;通过Box-Behnken实验及响应面分析确定了三个因子的最佳浓度:磷酸氢二钾58mg/L,硫酸镁162mg/L,海绿素198μL/L。用优化后的培养基培养小球藻,48h后的藻细胞干重达10.09g/L,比优化前提高了61.2%,油脂及蛋白质产量分别达3.62和3.81g/L。     

异养培养小球藻chlorella sp.生产叶黄素条件的优化

研究了异养条件下不同碳源、氮源、pH和温度等因素对一株自分离小球藻的生长及叶黄素产量的影响。结果表明,葡萄糖和硝酸钾分别是支持这株小球藻持续快速生长生产叶黄素的最佳碳源和氮源。异养培养小球藻生产叶黄素的最佳条件为:葡萄糖浓度20g·L-1、硝酸钾浓度1.25g·L-1,初始pH6.0,温度30℃,叶黄素产量为12.27mg·L-1。      

异养培养小球藻chlorella sp.生产叶黄素条件的优化

研究了异养条件下不同碳源、氮源、pH和温度等因素对一株自分离小球藻的生长及叶黄素产量的影响。结果表明,葡萄糖和硝酸钾分别是支持这株小球藻持续快速生长生产叶黄素的最佳碳源和氮源。异养培养小球藻生产叶黄素的最佳条件为:葡萄糖浓度20g·L-1、硝酸钾浓度1.25g·L-1,初始pH6.0,温度30℃,叶黄素产量为12.27mg·L-1。     

异养小球藻发酵与树脂调节pH过程耦合工艺

为了解除发酵产酸对异养小球藻正常生长的抑制,提出了异养小球藻发酵与树脂调节pH过程耦合工艺。考察了添加树脂种类、添加树脂时间、树脂添加量对发酵过程的影响,结果发现,在发酵72 h添加8 g/L的凝胶树脂Lx-300C能够调节pH维持在中性,细胞数达到7.5×108个/mL,与空白组持平,发酵结束后发酵液干质量比空白组高5.59%。树脂能够反复使用4次。     

异养小球藻藻渣产沼气研究

为了充分利用异养小球藻发酵及油脂生产过程中出现的藻渣,本文以p H、NH₄⁺、COD（化学需氧量）、总含碳量、VFA（挥发性脂肪酸）含量、产气量为指标,将异养小球藻发酵及油脂生产过程中产生的藻渣作为研究对象进行沼气发酵。结果表明:使用酸热法提油后藻渣为原料的发酵体系在50℃的发酵温度下,1000 m L发酵液56 d的产气量最高,为7700 m L。在发酵过程中,其pH一直下降,酸化过程良好,NH₄⁺、COD、VFA含量、总碳含量变化幅度不大,说明原料利用率相对较高、发酵过程比较稳定。本研究为异养小球藻提油工艺选择及油脂生产过程中废渣的资源化利用提供了参考。      

小球藻异养合成叶黄素的代谢流量分析

构建了小球藻在异养培养条件下合成叶黄素的代谢网络,并进行了代谢流量分析.分析结果显示,目前用于叶黄素合成的代谢流量较低,如果将其流量增加数倍并不会对小球藻的主要代谢产生明显影响;叶黄素对葡萄糖的最高理论得率远高于目前的实际得率,显示在小球藻异养合成叶黄素的得率方面还有很大的优化提高空间.对关键代谢节点流量分配的分析结果表明,在乙酰辅酶A节点, 绝大部分代谢流量进入了三羧酸循环和细胞物质合成途径,该节点的刚性可能是限制叶黄素产率提高的主要因素.     

五种添加剂对异养小球藻生产叶黄素的影响

研究了番茄汁、缬氨酸、亮氨酸、大豆油和乙醇五种添加剂对异养小球藻C .protothecoides CS-41生物量和合成叶黄素的影响,发现番茄汁和亮氨酸对异养小球藻积累叶黄素具有更显著的促进作用,其中番茄汁在最适添加量下(3 mL/L)最高生物量浓度达到10. 04g,L,叶黄素含量和产量分别达到2. 18mg/g和21. 89mg/L,比对照显著提高(P<0. 05).     

利用金属膜过滤异养小球藻发酵液的研究

异养小球藻发酵液质量体积浓度高、成分复杂,使用其它固液分离方法效果不理想。利用单因素试验、响应面分析对金属膜过滤异养小球藻发酵液进行工艺条件优化,获得了二次回归模型,建立最优工艺条件为过滤时间2.5 h、过滤温度60℃、0.4 MPa,此时实际膜通量为133.59 L/M~2·h。     

异养小球藻生物富集Cr~(3+)的研究

研究了异养条件下 pH、Cr3 + 浓度、温度、氮源等对小球藻富集Cr3 + 的影响 ,并对小球藻生物富集Cr3 + 的过程和机制进行了初步研究和探讨。结果表明 ,在pH 4 .5～ 5 .0、Cr3 +质量浓度为 5mg/L、温度为 30℃的条件下 ,以KNO3 为氮源进行Cr3 + 的富集可以获得较高的生物富集量 (336mg/kg)和铬利用率 (39 2 2 % ) ;小球藻生物富集Cr3 + 的机制包括表面吸附和主动运输 ,在小球藻生长的抑制期和衰亡期表面吸附占主导作用 ,而对数期和稳定期主动运输占主导作用     

异养小球藻主要营养成分及氨基酸组成分析

测定来自不同产地的4株蛋白核小球藻和2株椭圆小球藻异养培养后的主要营养成分和氨基酸组成,对其营养进行评价,并利用聚类和主成分分析探讨异养小球藻在营养成分和氨基酸含量上的差异。结果显示：异养小球藻主要营养成分均低于文献报导的自养小球藻,4株异养蛋白核小球藻和2株椭圆小球藻必需氨基酸占氨基酸总量的比例分别为34.94%～37.45%和37.70%～38.32%,必需氨基酸指数分别为37.50～49.52和131.89～135.77。影响异养蛋白核小球藻营养品质的限制性氨基酸为色氨酸、苏氨酸和异亮氨酸。聚类分析将4株异养蛋白核小球藻和2株异养椭圆小球藻各归为一类。主成分分析提取出两个主成分因子,主成分1和主成分2的贡献率分别为76.23%和17.80%,累积贡献率达94.03%。     

基于抗生素敏感性构建索罗金小球藻异养无菌体系的研究

为构建索罗金小球藻（Chlorella sorokiniana FZU60）的异养无菌体系,对其共生菌进行分离和鉴定,并考察了8种常见抗生素（头孢噻肟、卡那霉素、新霉素、氨苄青霉素、链霉素、四环素、氯霉素和红霉素）对共生菌和藻株FZU60生长的影响。结果表明：异养体系中主要的共生菌为芽孢杆菌（Bacillus）(78.76%)和甲基杆菌（Methylobacterium）(3.14%),且10 mg/L头孢噻肟、10 mg/L四环素、100 mg/L卡那霉素和100 mg/L红霉素对这两株共生菌均具有较好抑制效果,但对藻株FZU60的生长无明显影响。在此基础上,进一步考察了不同抗生素组合对藻株FZU60异养共生菌的抑制效果,发现采用10 mg/L头孢噻肟、10 mg/L四环素和100 mg/L卡那霉素的抗生素组合可成功构建异养无菌体系,且经3次传代培养后藻株FZU60仍可维持稳定的生长及无菌状态。本实验结果可为索罗金小球藻高密度异养中无菌藻种的制备提供一定的理论参考和实验依据。     

产油脂小球藻的筛选及其培养基的研究

从7株不同的小球藻中筛选到1株油脂产率较高的普通小球藻C.vulgaris No.1,研究了含氮量不同的培养基对其生长和油脂积累的影响,并用气相色谱法分析其脂肪酸组成.结果表明,高氮培养基有利于C vulgaris No.1的生长,生物量达到1.231 g/L.高氮培养基中的油脂产率最高,达到0.255 g/L,为低氮培养基中的油脂产率的2倍;SE培养基中C.vulgaris No.1的油脂积累也高于低氮培养基.气相色谱分析小球藻主要含十六碳脂肪酸和十八碳脂肪酸,总不饱和脂肪酸含量达80%左右,脂肪酸组成与植物油相似,可作为生产生物柴油的原料.     

异养小球藻的热酸解提油废水回用

为研究热酸解提油废水替代自来水作为配料用水的可行性,以细胞干重为主要指标,考察了热酸解提油废水回用比例对异养小球藻生长的影响。结果表明,热酸解提油废水的回用比例为5%、10%、15%、20%时,发酵周期与对照组一致(5 d),藻细胞干重均高于或接近对照组(10. 88 g/L),分别为12. 02、11. 83、11. 58、10. 43g/L,分别为对照组的110. 48%、108. 73%、106. 43%和95. 86%。当热酸解提油废水回用比例进一步提升至30%、40%、60%时,藻细胞干重将显著下降,分别为对照组的63. 79%、44. 12%和10. 20%。热酸解提油废水中,大量的盐分及残余的萃取剂可能是主要的潜在抑制物。     

蛋白质高产株小球藻MBFJNU-17的异养培养基优化

通过单因素试验筛选出以尿素作为小球藻MBFJNU-17异养培养基的单一氮源。以尿素作为氮源时,分批培养条件下小球藻的最高生物量达到10.85 g/L,蛋白质含量为44.5%,同时培养过程中藻液的pH相对稳定,更有利于藻细胞的生长。利用Plackett-Burman法选取了小球藻异养培养基中对微藻生长影响最显著3个因素。随后通过响应面法优化了3个因素的最佳质量浓度,分别为：葡萄糖41.53 g/L,尿素4.14 g/L,微量元素母液1.84 mL。优化后小球藻细胞干重从10.85 g/L提升至15.53 g/L,提高了43.1%,同时藻细胞蛋白质含量为52.3%。最后对小球藻蛋白与大豆蛋白在FAO/WHO/UNU模式下比较了必需氨基酸指数(essential amino acids index, EAAI),其中异养小球藻的EAAI为0.724,比大豆蛋白(0.657)更高。综合研究结果显示,通过优化小球藻MBFJNU-17培养基,获得了较高的藻生物量,且细胞蛋白质比大豆蛋白更具营养价值,可开发为动物饲料或人类食品蛋白质的优质原料。     

异养小球藻对铁、锌和钙的生物富集作用研究

本文研究了异养培养条件下,小球藻对微量元素铁、锌、钙的生物富集作用。研究表明,异养小球藻对于三种这微量元素有着不同的富集能力,当铁、锌、钙三种金属离子的浓度分别保持在0.36mmol/L、0.60mmol/L和1.50mmol/L时,小球藻生物量分别达到2.85g/L、3.025g/L和3.425g/L,同时小球藻胞内铁、锌、钙含量分别为0.688mg/g、0.131mg/g和0.125mg/g,与使用对照培养基的结果相比有显著增加。在500L发酵罐中进行补料分批培养,异养小球藻最高细胞密度可达到57.000g/L,胞内铁、锌、钙的含量也分别增加到0.128mg/g、0.051mg/g和0.585mg/g。本研究结果对于开发具有多重保健功能的小球藻食品具有重要意义。     

海水小球藻生产叶黄素的研究

为了扩大叶黄素资源,降低其生产成本,研究了圆形海水小球藻异养培养的最佳生长条件和发酵生产叶黄素的条件,并探讨了高细胞浓度培养小球藻生产叶黄素的可行性。结果表明,异养培养海水小球藻发酵生产叶黄素的最佳条件为:含葡萄糖10g/L、尿素0.5g/L的BG-11培养基,培养温度28℃,培养基起始pH7.0,接种量10%(v/v),培养8d。利用40g/L的葡萄糖进行海水小球藻的高细胞浓度培养,可以使叶黄素的产量达到0.926mg/g。