不同氮/碳源组合条件下斜生栅藻的生长、光合及油脂产率

以斜生栅藻为研究材料,选取NaNO3、NaNO2、NH4Cl、尿素（CO(NH2)2）作为氮源,Na2CO3、C6H12O和CH3COONa作为碳源,进行两两组合培养,研究不同氮源、碳源组合条件对斜生栅藻生长、最大光量子产率（Fv/Fm）、油脂产率及脂肪酸组成的影响。结果表明：CO(NH2)2作为氮源时,斜生栅藻生物量、叶绿素a含量及Fv/Fm均达到最高,而NH4Cl不利于斜生栅藻的生长。在NaNO3、NaNO2和NH4Cl为氮源时,3种碳源对斜生栅藻生长的影响差异不显著（P>0.05）,而在CO(NH2)2环境中,Na2CO3的添加使得斜生栅藻生物量显著高于其他两组（P<0.05）,说明CO(NH2)2和Na2CO3组合更有利于斜生栅藻的生长。12组处理中,N1（CO(NH2)2+Na2CO3）和Y2（NaNO2+C6H12O）油脂产率最高,分别占细胞干重的23.14%和21.54%,同时藻油中油酸相对含量分别为57.92%和57.81%。因此,无论是生物量的积累还是油脂产率,CO(NH2)2作为氮源且Na2CO3作为碳源具有一定的应用前景。     

水杨酸诱导对斜生栅藻生长及油脂积累的影响

为缓解化石能源压力,提高生物质能源的使用率,以空气中CO₂作为自养培养斜生栅藻的碳源,添加植物激素水杨酸(SA)诱导斜生栅藻,研究斜生栅藻细胞密度、叶绿素a含量、油脂含量及产率等的变化情况,探讨在SA诱导下斜生栅藻的产脂机制。结果表明：培养16 d, SA对斜生栅藻生长及油脂积累表现出显著促进效果,当SA质量浓度为20 mg/L时,细胞密度最大,为(1.89±0.06)g/L,较对照组提高了34.47%;在实验范围内(SA质量浓度0～40 mg/L),油脂产率与SA质量浓度呈线性正相关;油脂含量及产率均在SA质量浓度为40 mg/L时达到最大,分别为(48.49±7.47)%和(22.35±3.77)mg/(L·d),较对照组分别提高了72.85%和1.43倍;SA对斜生栅藻细胞官能团中的酯基、羧基、磷酸基团等产生了影响;同时,在SA诱导下斜生栅藻的油脂代谢途径与叶绿素、酶、抗逆性等因素有关。综上,SA既提高了斜生栅藻的生物量,又促进了其光合作用和储能物质转化,提高了油脂产率。     

3种不同培养基对斜生栅藻生长和油脂积累的影响

以斜生栅藻FACHB-12为原料,采用BG11、F/2和SE 3种培养基对其培养。通过对生物量、生长速率、油脂含量、油脂组分以及脂肪酸组成的测定,比较不同培养基对斜生栅藻生长和油脂积累的影响。结果表明:BG11培养基更有利于斜生栅藻的生长,而F/2培养基更适合油脂以及中性脂的积累;斜生栅藻在BG11培养基中比生长速率为0.095,培养15 d生物量为0.36 g/L,叶绿素a含量达到1.23 mg/L;而在F/2培养基中油脂含量可达细胞干重的24.75%,其中中性脂占总脂的36.64%,产率达0.98 mg/(L·d);并且在F/2培养基中斜生栅藻脂肪酸组成以C16∶0和C18∶1为主,含量分别占总脂肪酸的25.84%和54.47%,更适合作为制备生物柴油的原料。     

两步培养法提高栅藻的生物量及油脂含量

采用两步法培养栅藻,即在低光强-含氮条件下,培养栅藻至稳定期积累生物量,然后将栅藻转移至高光强-缺氮培养基中积累油脂。结果表明:在低光强-含氮培养基BG11(+N)条件下,适宜栅藻生长的低光强为2 000~2 400 lx,培养期为10 d;转高光强-缺氮培养基BG11(-N)条件下培养,适宜栅藻积累油脂的高光强为6 000~6 500 lx,培养期为6 d。利用两步法培养栅藻,其生物量可达(0.957±0.126)g/L,油脂含量可达(23.35±0.2)%。两步法培养栅藻的生物量和油脂含量分别比常规单步法培养(10 d)的提高了35.74%和近1倍。     

布那迪栅藻异养培养条件的优化和生化组成含量分析

研究了布那迪栅藻(Scenedesmus bernardii)异养培养条件及不同碳源、氮源对其生化组成的影响。结果表明:异养培养时所需的最佳碳源为葡萄糖,其最适质量浓度为50.0 g/L;最佳氮源为酵母提取物,其最适质量浓度为2.7 g/L;摇瓶培养时所获得的最大生物量达24.8 g/L。布那迪栅藻异养培养时细胞内主要积累碳水化合物,其含量达到细胞干重的58.2%,最高产率为1.05 g/(L·d);其次积累总脂,含量为细胞干重的30.9%,最高产率为0.64 g/(L·d)。     

雨生红球藻培养及虾青素累积条件探讨

探讨了雨生红球藻(Haematoccuspluvialis)712株的适宜培养条件及藻体诱导累积虾青素的培养基条件。重点研究了温度、pH和光照条件对雨生红球藻营养生长的影响,以及NaNO3、Fe2+盐和乙酸钠浓度对雨生红球藻诱导累积虾青素含量的影响。结果表明:24℃、1000～1500lx连续光照、pH8.0左右的生长条件适合雨生红球藻游动细胞增殖,使平均生长速率达到0.252/d。通过正交试验表明:缺氮培养基对于雨生红球藻细胞累积虾青素最为有利,虾青素含量达到6.72μg/mL,而FeSO4和乙酸钠浓度对虾青素的累积无显著性影响。     

荒漠藻室内培养条件的优化

当今土地荒漠化日益严重,作为治沙先锋拓植植物的荒漠藻类的扩大培养条件还不成熟.为了培养出大量荒漠藻用于人工结皮技术,本实验采用单因素方法研究光照、光强、通气量等不同条件对荒漠藻扩大培养的影响.实验结果表明:在一定范围内增大光强有利于荒漠藻的扩大培养;在实验室一定条件下增大通气有利于荒漠藻的生长;在前期光质对荒漠藻的生长速度影响不大,后期白光有利于其生长.     

藻-菌混合培养及添加NaHCO3 促进栅藻生长和脂类合成

研究了藻-菌混合培养(M)、添加NaHCO_3培养(C)以及二者的结合培养(MC)对栅藻生长和脂类合成的影响。将从栅藻培养液中分离的4种微生物与栅藻进行混合培养,筛选出对栅藻生长促进效果最佳的细菌B_1,并确定栅藻与B_1的最佳接种比例;确定添加NaHCO_3培养的最佳NaHCO_3质量浓度;按照确定的最佳参数进行M、C和MC实验,测定每种培养方式的生长指标和脂质合成指标,并与栅藻单独培养进行对比分析。结果表明:与栅藻单独培养相比,M、C和MC的生物量分别提高了68.3%、98.8%、195.1%,脂类含量提高35.6%、41.6%、50.4%,脂肪酸组成中的C18∶1总含量提高了17.0%、30.9%、47.4%。因此,MC比M和C更高效,是一种有潜在应用价值的生物柴油原料生产模式。     

雨生红球藻高产虾青素的培养条件优化

本研究从5种培养基中筛选出最适于雨生红球藻HP1藻株绿色细胞生长阶段细胞增殖的培养基,并针对筛选出的培养基分别进行有机碳源和无机碳源及其浓度的优化。在此基础上,以光照强度、初始p H值和诱导时间为实验因素,采用单因素试验、中心点复合设计(CCD)响应面法对雨生红球藻虾青素积累阶段的胁迫条件进行优化。结果表明:HP1藻株在配方A及OHM培养基中均能达到较高生物量,有机碳源和无机碳源的最优浓度均为0.5 g/L。HP1虾青素积累的最优胁迫条件为:光照145μmol/m~2·s,初始p H 7.0,诱导时间9 d。在上述条件下,以有机碳源(NaAC)和无机碳源(NaHCO_3)为碳源的培养体系中,虾青素产量最大分别为5.74 mg/L、4.25 mg/L。研究结果将为进一步提高雨生红球藻虾青素产量提供科学依据。     

培养条件对丝状微藻克里藻生长与亚油酸合成的影响

为开发亚油酸生产新资源,对筛选获得的一株丝状微藻克里藻,考察培养基氮浓度、培养基磷浓度、光强、培养温度和环境pH对其生长、氮消耗、油脂含量和油脂脂肪酸组成的影响。结果表明：培养基氮浓度对克里藻生长没有明显影响,但高氮不利于油脂和不饱和脂肪酸的合成;培养基磷浓度过低会抑制细胞生长,过高对细胞有毒害作用;适当提高光强有利于细胞生长,但对细胞内油脂含量影响不大,低光强培养有利于亚油酸等不饱和脂肪酸的合成;培养温度对克里藻生长与油脂积累影响不大,低温培养有利于亚油酸的合成;环境pH对细胞生长、油脂积累和亚油酸合成影响明显,pH 6.0～7.5的弱酸-中性条件下细胞生长最快,油脂含量更高;控制初始氮浓度3～6 mmol/L、磷浓度0.115～0.230 mmol/L、光强100～300μmol/(m²·s)、培养温度15～30℃、环境pH 7.5左右,克里藻细胞可积累42%左右的油脂,油脂中亚油酸含量在65%～75%。综上,丝状微藻克里藻是一种有潜力的亚油酸生产新资源。     

植物生长调节剂对城市污水中小球藻生长和油脂积累的影响

研究了不同质量浓度植物生长调节剂(IAA、TRIA、6-BA、2,4-D)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长和油脂积累的影响,并从藻细胞形态,脂肪酸组成及元素含量等方面对机理进行了探讨。结果表明:2,4-D对城市污水中小球藻生长的促进作用最为显著,当2,4-D的质量浓度为1.5 mg/L时小球藻干重和油脂产量分别达到最大值,比空白对照组分别提高了30.77%和51.43%。利用扫描电镜观察可以发现处理组小球藻个体大小略大于空白对照组。通过对生成的脂肪酸甲酯进行气相色谱分析,结果显示植物生长调节剂的投加对小球藻脂肪酸组成影响不大,但提升了单不饱和脂肪酸含量,有利于提高所得生物柴油的品质。     

优化絮凝复合菌在马铃薯淀粉废水中培养及资源化处理条件的研究

通过单因素和正交实验优化马铃薯淀粉废水中培养絮凝复合菌的最佳营养条件,并利用响应面法优化所培养的絮凝复合菌处理马铃薯淀粉废水的最佳工艺条件。实验结果表明,马铃薯淀粉废水培养絮凝复合菌的最优条件为乙醇1.5m L/100m L、NH4NO30.15g/100m L、KH2PO40.35g/100m L、p H7.0;利用上述培养的絮凝复合菌处理马铃薯淀粉废水得到最佳工艺条件为复合菌投加量1m L/100m L、Ca Cl2投加量2m L/100m L、搅拌速度187r/min,此条件下马铃薯淀粉废水的化学需氧量(COD)去除率实际值达到89.10%,可回收粗蛋白物质6.23g/L作为动物蛋白饲料添加剂。      

淀粉废水发酵产细菌纤维素发酵条件的优化

以玉米淀粉废水添加葡萄糖20g/L,玉米浆40g/L,乙醇150mL/L为发酵基质,采用单因素和正交实验设计对葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)发酵产细菌纤维素条件进行优化。结果表明,最佳发酵条件为:装液量80mL/250mL,pH4.0,接种量9%(V/V),温度28℃;在此条件下得到细菌纤维素产量为4.41g/L。采用傅立叶转换红外光谱FTIR验证产物为细菌纤维素,并由SEM扫描电镜观察纤维素膜表面形貌。      

响应面法优化溶藻弧菌的培养条件

通过单因素实验确定pH、温度、盐度三个因素下溶藻弧菌的最优培养条件。根据Box-Behnken中心组合实验原理进行响应面分析,以菌液的OD600为响应值,确定影响溶藻弧菌培养的各因素水平。结果表明,最优培养条件为pH7.62、温度34.55℃、盐度3.22%;菌体生长过程中pH和温度、温度和盐度对V.a ATCC17749生长的交互作用显著。     

副干酪乳杆菌ZG19发酵烟草废水产L-乳酸的响应面优化

烟草废水中含有大量的可溶性糖、含氮化合物和矿物质等营养成分。为资源化利用烟草废水,以本实验室分离并保藏的一株产L-乳酸的副干酪乳杆菌（Lactobacillusparacasei）ZG19为发酵菌株,以烟草废水为发酵底料,L-乳酸产量为响应值,采用响应面法（RSM）优化发酵工艺。 通过Plackett-Burman试验筛选出对L-乳酸产量影响最显著的因素,进一步设计爬坡试验逼近最优区域,然后设计Box-Behnken响应面优化,分析并确定最佳发酵工艺。 结果表明,在发酵温度39 ℃、发酵时间30 h、菌种接种量10%条件下,得到 L-乳酸实际产量为15.16 g/L,与预测值（15.35 g/L）拟合度达到98.76%,L-乳酸产量显著提高。 因此,采用此方法得到的优化工艺合理而有效,具有实际应用价值。     

Optimization of Calvatia gigantea mycelia production from distillery wastewater

The focus of wastewater management has evolved from treatment technology into resource recovery, which enables one to minimize contaminants and to generate value‐added products. Calvatia gigantea is used not only as a source of food, but has also been used as a traditional Chinese medicine for thousands of years. In this study, the mycelial production of C. gigantea was studied under submerged fermentation conditions using non‐pretreated distilled wastewater from Chinese liquor production. The fermentation medium composition was optimized using response surface methodology involving a Box–Behnken design. Fermentation conditions were optimized using an orthogonal experimental design. The optimized medium composition was the non‐pretreated distilled wastewater of Chinese liquor supplemented with cornflour at 2.35 g/100 mL, (NH₄)₂SO₄ at 1.11 g/100 mL and CuSO₄ at 0.12 g/100 mL. The optimized fermentation conditions were a rotation speed of 150 rpm, an inoculum size of 10% (v/v), a fermentation temperature of 26 °C and a fermentation time 4.5 days. A maximum mycelial biomass yield of 2.75 g/100 mL was achieved using the optimized medium under the optimized conditions. Results from this study suggest that this is a feasible technology for the mycelial production of C. gigantea using the non‐pretreated distilled wastewater from Chinese liquor production. Copyright © 2015 The Institute of Brewing & Distilling     

木薯淀粉废水培养复合微生物絮凝剂产生菌的营养条件优化

研究开发新型复合微生物絮凝剂及木薯淀粉废水资源化利用新途径。从厌氧废水中筛选出两株对木薯淀粉废水具有高絮凝活性的乳酸菌LB3、LB5,经16S r DNA基因序列分析鉴定分别为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。通过单因素实验表明,木薯淀粉废水培养复合菌体产絮凝剂的最佳营养条件为:在不添加磷酸二氢钾原浓度木薯淀粉废水中,采用葡萄糖为废水培养基的补充碳源,酵母膏和蛋白胨作为复配氮源按1∶2配比添加,其补充碳氮总量为4.5%,碳氮比值为1.5。在该条件下,发酵液对淀粉废水和高岭土悬液的絮凝率最高可达89.2%和91.4%。