平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化

研究了平板式光生物反应器中紫球藻(Porphyridium cruentumNaegeli)的培养条件,运用均匀设计法对光照强度、通气速率、装液量、接种密度以及pH等影响紫球藻生长的因素进行优化,获得了在平板式光生物反应器中培养紫球藻的最佳条件:光照强度10 000 lx、通气速率350 L.h-1、装液量6 L、藻细胞接种密度1.1×106mL-1、pH9.0。在最佳条件下藻体的生物量产率和生物量产量分别达到0.431 g.L-1.d-1和3.240 g.L-1,最大生长速率达0.652 g.L-1.d-1,胞外多糖含量高达0.665 g.L-1。另外,在培养过程中隔天补充培养液有利于紫球藻生物量的增加和胞外多糖的产生。     

聚球藻7942混养培养中碳代谢与能量利用

为了考察聚球藻7942在混养条件下的能量利用效率,分别以葡萄糖和乙酸为碳源开展了聚球藻7942的混养培养研究,并在此基础上利用代谢通量分析方法对聚球藻7942混养条件下的碳代谢和能量利用进行了探讨。结果表明:葡萄糖和乙酸均能促进藻细胞生长,且乙酸促进藻细胞生长的作用更为明显;葡萄糖利用可明显增加藻细胞糖酵解途径中碳代谢流量,而乙酸利用则导致糖酵解途径中碳代谢流量减小,两种有机碳源均增加了柠檬酸循环中碳代谢流量;有机碳源导致藻细胞光化学效率下降,而葡萄糖较之乙酸降低藻细胞光化学效率更为明显。虽然混养条件下光能的贡献率要小于光自养,但基于能量的细胞得率和能量转换率均高于光自养,光自养和以葡萄糖、乙酸为碳源的混养中基于ATP生成的能量转换效率分别为6.81%、7.43%和8.77%。     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照, 从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力。结果表明: 转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高; 最大净光合速率和饱和光强比野生藻高, 呼吸速率和补偿光强比野生藻低; 转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍, 具有较高的细胞生长速率; 气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥。     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照,从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力.结果表明:转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高;最大净光合速率和饱和光强比野生藻高,呼吸速率和补偿光强比野生藻低;转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍,具有较高的细胞生长速率;气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥.     

温度、盐度、光照对蜈蚣藻丝状体生长的影响

为了研究蜈蚣藻丝状体在不同的盐度、温度、光照强度和光照周期下的生长特征,分别观察比较了5个盐度(18~46)、5个温度(10℃~30℃)、6个光照强度(500 lx~5500 lx)和6个光照周期(0L∶24D-24L∶0D)培养条件下蜈蚣藻丝状体增重量的变化。结果表明:温度实验中以20℃条件下,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最大,为124.8%;盐度实验中以32盐度下,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最高,为68.3%;光照强度以2500 lx条件为最佳,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最高,为88.2%;光照周期以24L∶0D全光照条件下生长最快,蜈蚣藻丝状体的相对增重率达到197.3%。由此可见,在温度为20℃,盐度为32,光照强度为2500 lx,24 h光照的条件下,蜈蚣藻丝状体长势最好,是培育蜈蚣藻的最佳条件。     

有机物质对紫球藻生长的影响

研究了有机碳、氮源扩B族维生素对紫球藻生长的影响。葡萄糖促生长作用最佳,添加2％（W／V）葡萄糖时,藻细胞生长速度比对照组明显提高,培养10d收获的生物量增加92.6％,培养液中的溶解氧含量和藻体叶绿素a含量也有变化,有机氮源的利用率低,仅蛋白胨、酵母汁可被利用。维生素B2和B12也有促长作用。     

有机物质对紫球藻生长的影响*

研究了有机碳、氮源及 B族维生素对紫球藻生长的影响。葡萄糖促生长作用最佳 ,添加 2 % (W/V)葡萄糖时 ,藻细胞生长速度比对照组明显提高 ,培养 10 d收获的生物量增加 92 .6 % ,培养液中的溶解氧含量和藻体叶绿素 a含量也有变化。有机氮源的利用率低 ,仅蛋白胨、酵母汁可被利用。维生素 B2 和 B12 也有促长作用。     

聚球藻7002在光生物反应器中的光自养培养

通过对聚球藻7002在光生物反应器中的培养,研究了光强在聚球藻7002培养液中的衰减规律,得到了培养过程光强随藻细胞浓度和光程距离变化的关系式,即I=I₀exp［-(-0.0239+0.0777OD₇₅₀)·L］。并对培养过程特性及培养温度、外加CO₂浓度和光照强度对藻细胞生长的影响进行了较为详细的研究,得到了反应器中较为适宜的聚球藻7002的培养条件,藻细胞培养密度达到3.4g/L(干重),体积产率达到0.57g/(L·d)的较高水平。     

转基因聚球藻7942中vp28基因表达效率及其光合特性分析

背景:对虾白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是对虾养殖业中危害最严重的病毒之一,至今尚无规模应用的有效药物防治方法。但近年来在WSSV免疫防治上进展较大。Vp28蛋白是WSSV囊膜上的主要结构蛋白,2004年以来其编码基因已在8种宿主中表达成功,在实验室试验中对WSSV的防治疗效显著,但目前尚未见到其在对虾产业中的应用。目的:利用对虾的天然饵料聚球藻表达Vp28重组蛋白,这种药食同源可简化操作,降低成本,有助其在生产中应用。方法:用荧光定量PCR方法检测转vp28基因聚球藻7942中vp28基因的表达效率。通过氧电极的方法测得转vp28基因型聚球藻在不同温度、光照、pH和盐度下的光合活性变化,找到它的最适生长条件。结果:检测了vp28基因表达效率为9.52%,是在鱼腥藻7120表达效率的3倍。最适采收时间是对数生长后期(15d左右)。转基因型蓝藻7 942的最适生长条件是:温度为40℃,盐度为0~0.1mol/L NaCl,pH为7.5,光强为450μmol/(m~2·s)。结论:确定了vp28基因在聚球藻中的表达效率及该转基因藻的最适培养条件,这些研究结果为用转vp28基因型聚球藻7942规模制备药食同源的口服剂提供了依据。     

转人源胸腺肽α1基因聚球藻7942的高密度培养

应用响应面分析方法(Response Surface Method,RSM),对转人源胸腺肽α1基因聚球藻7942的培养基及培养条件进行优化,优化后摇瓶培养转化藻的比增殖速率(μ值)可达0.500d-1,10 L全自动光生物反应器中培养转化藻μ值可达0.979 d-1,分别比正交实验提高了33%和161.1%,建立高密度培养的数字模型预测实验结果,预测值与实验值之间的相对误差在±5.0%以内,为响应面方法在微藻细胞培养中的广泛应用奠定了基础。     

表油菜素内酯对单细胞藻生长和某些生化物质含量的影响

选择处于指数生长期,细胞密度适宜,无污染的亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana),摇匀后接种于已灭菌的改良1/2F培养液中(Janet RS.Handbook ofPhycological methods.Cambridge UniversityPress 1987.p.8),进行限量培养。表油菜素内酯(epi-Br)处理浓度见表1。两种藻的培养温度分别为16～23℃和20～23℃、光照强度分别为5000～10000lx和1500～3000lx(散射光)。每日3次振荡通气。接种后每日上午测细胞数。用最佳浓度处     

细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂Roscovitine对3种蓝藻生长和活性的影响

为了明确蓝藻中丝氨酸/苏氨酸激酶的功能是否与调控细胞的生长分裂相关,以丝状鱼腥藻7120、单细胞集胞藻6803和聚球藻7002为对象,利用OD750光吸收测定和MTT方法研究了不同浓度丝氨酸苏氨酸激酶抑制剂roscovitine对其生长和脱氢酶活性的影响。结果表明:4 h roscovitine处理后对鱼腥藻7120和集胞藻6803生长量影响不大,对聚球藻7002的生长有促进作用。4 h roscovitine的处理对鱼腥藻7120有浓度依赖的显著抑制活性,对集胞藻6803的活性无影响,但是却促进聚球藻7002的活性。药物作用4 d后,7120的生长和活性均显著降低,并有浓度效应;6803的生长量较对照减少,但活性变化不明显;聚球藻7002的生长和活性均未受影响。显微观察结果显示,roscovitine对3种细胞形态没有影响,但药物作用4 d后的7120藻丝体较短。结果表明丝氨酸/苏氨酸抑制剂roscovitine影响丝状藻7120的生长和活性。     

光生物反应器中螺旋藻培养条件的优化

利用正交实验对搅拌式光生物反应器中钝顶螺旋藻(Spirulina platensis Geitl)的培养条件即搅拌速度、通气量和光照强度进行优化.实验结果表明:当培养温度为30℃时,通过正交实验所获得的最佳培养条件为搅拌转速120 r·min-1,通气量80 L·h-1,光照强度5000lx.在最佳培养条件下,收获时螺旋藻的干重为1.922 g·L-1.根据回归模型得到相应的优化条件为:光照强度5000lx,通气量150L·h-1,搅拌转速111.70r·min-1,收获量(干重)的预测值为2.293 g·L-1.另外,10%的接种量有利于螺旋藻的生长.     

温度、光照、盐度与pH 对淡水蓝藻拟柱胞藻生长的影响

拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是近年来发现能够引起水华的一种优势淡水蓝藻, 可产生蓝藻毒素,由其引发的水质危害已逐渐引起人们的重视。为探讨环境因素与拟柱胞藻生长状态的关系, 设计采用温度(25, 30, 35 ℃)、光照(2000, 3000, 4000 lx)、盐度(0, 4, 8)与pH 值(7.2, 8.2, 9.2)四种环境因子三水平正交试验, 分析在不同环境因子条件下拟柱胞藻的比平均生长速率, 最高藻丝密度, 叶绿素a(Chl-a)及类胡萝卜素(Carotenoid)含量。研究结果表明, 在9种环境因子组合中, 除温度25℃、光照4000 lx、pH 9.2 及盐度8, 拟柱胞藻不能生长外, 其余条件均能生长。藻丝生长速率、藻丝密度及光合色素的影响程度上, 盐度影响最大, 其次是pH 和温度, 光照影响最小。拟柱胞藻藻丝最佳生长的环境条件为温度30℃, pH 8.2, 光照4000 lx 及盐度0。     

两阶段氮源补料策略促进微拟球藻EPA高效积累

为促进微拟球藻EPA高效积累,本研究探索了光照强度和氮源种类对微拟球藻生理生化及EPA相对含量的影响;根据光照和氮源实验结果设计两阶段氮源补料策略,并优化了氮源补料时间。结果表明:光强从1 000 lux增加至9 000 lux,微拟球藻比生长速率从0.25 d~(-1)增加至0.54 d-1,油脂含量从11.4%增加至20.2%,而EPA相对含量从25.5%降低至13.1%;培养10 d后乙酸铵组生物量和油脂含量最高,分别为0.41 g·L~(-1)和14.3%,硝酸钠组EPA相对含量最高,为27.1%;两阶段硝酸钠加乙酸铵培养模式,最佳乙酸铵补料时间为第11 d,培养20 d最终生物量及EPA相对含量分别为0.68 g·L~(-1)和24.3%。采用两阶段氮源补料策略能促进微拟球藻高效积累EPA。     

正交实验优选光合细菌混合菌群产氢的最佳条件

对光合细菌混合菌群产氢影响因子进行了实验研究。通过单因素实验和正交实验, 系统考察了碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、初始pH值、光照方式、接种量等因素对产氢量的影响, 实验得出最佳工艺条件为: 采用3号菌群, 碳源为葡萄糖, 碳源浓度为3 g/L, 氮源为尿素, 氮源浓度为9 g/L, 接种量为10%, pH值为8.5, 光照方式为12 h光照-12 h黑暗交替光照, 培养温度为30°C。菌种、碳源、碳源浓度、氮源是影响产氢量的重要因素。     

绿色微囊藻的混合营养生长

研究绿色微囊藻(Microcystis viridis)在混合条件下的生长特性,以及葡萄糖,光照强度和pH对绿色微囊藻生长的影响。结果表明:绿色微囊藻混合营养生长与光能自养生长相比,生长速率明显提高,对数期延长,生物量显著提高;随着初始葡萄糖浓度在0~18.0g/l范围内增加,同一光照条件下明显提高了藻细胞的生长速率,但在初始葡萄糖浓度18.0~36.0g/l范围内,同一光照条件下葡萄糖浓度的高低对藻细胞的生长速率不再有更大的影响;在光照强度24~112μE·m^-2·s^-1范围内,初始葡萄糖浓度相同条件下藻细胞的生长速率及对葡萄糖的藻体得率都随光照强度的增强而增大,但当光照强度在112~200μE·m^-2·s^-1时,绿色微囊藻的生长速率增加幅度较小,出现了光饱和现象;当pH处于8.0~10.0间,明显促进了绿色微囊藻的生长,偏离该范围越大,越抑制绿色微囊藻的生长,甚至导致死亡。     

噬藻体PP对野生宿主——丝状蓝藻的吸附率、裂解周期及释放量的影响

研究在日光光照条件下,以自然水体中存在的丝状蓝藻作为噬藻体PP的野生宿主,用离心法测定了噬藻体PP对野生宿主藻的吸附率,用一步生长曲线法获得了噬藻体PP对野生宿主藻的裂解周期及释放量。结果表明:噬藻体PP对野生宿主藻在60min时能够达到的吸附率为1.79‰,吸附系数为8.09%,噬藻体PP感染野生宿主藻的潜伏期介于45～75min之间,平均释放量为34.32PFU·Cell-1。上述结果一方面说明,噬藻体PP感染野生宿主藻的吸附系数、潜伏期及释放量均远小于以实验室培养的鲍氏织线藻作为宿主所得到的数据;另一方面也说明,噬藻体PP具有较强的吸附和裂解野生宿主的能力,这将有助于解释噬藻体PP在淡水富营养化水体中具有广泛分布的现象。     

酿酒酵母菌培养条件的研究

目的:优化酿酒酵母液体发酵得到菌体的最佳条件。方法:通过单因素试验,以吸光度为指标,研究碳源、氮源、接种量、pH值及无机离子对酿酒酵母菌生长的影响。结果:酿酒酵母生长的最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源是蛋白胨,最佳接种量2%,最佳初始pH为4.5,添加无机盐硫酸亚铁能够促进其生长。结论:得到了酿酒酵母液体生长的最佳培养基配方。     

酿酒酵母菌培养条件的研究

目的：优化酿酒酵母液体发酵得到菌体的最佳条件。方法：通过单因素试验,以吸光度为指标,研究碳源、氮源、接种量、pH值及无机离子对酿酒酵母菌生长的影响。结果：酿酒酵母生长的最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源是蛋白胨,最佳接种量2％,最佳初始pH为4．5,添加无机盐硫酸亚铁能够促进其生长。结论：得到了酿酒酵母液体生长的最佳培养基配方。