植物激素在小球藻异养培养中的作用

本文研究了几种植物激素对小球藻异养培养的影响。结果表明,IAA、IBA及6-BA三种植物激素均不同程度地促进了小球藻的异养生长,培养≤36h时,IAA或IBA以20mg／L的促进小球藻异养生长的效应最大,100mg／L IAA或IBA则抑制了藻的生长;>36h时,100mg／L IAA或IBA表现出促进小球藻生长的效应,并最终获最大净A540增长量;6-BA以0.1 mg／L的促进作用最大。IBA与6-BA组合同样表现出促进小球藻异养生长的效应,但并非IBA和6-BA简单的加合效应,5 mg／LIBA与6-BA组合的效应维持6-BA单因子的作用趋势,20mg／LIBA与lmg/L6-BA组合的效应大于与0.1mg／L6-BA组合的,100mg／LIBA与0.1mg／L6-BA组合的效应在≤36h时大于与1mg／L6-BA组合的,>36h时则相反。另外,高浓度IBA(≥20mg／L)与6-BA组合抑制了前中期异养藻对葡萄糖的吸收,但加速了中后期葡萄的吸收。再者,IBA与6-BA组合加速了异养小球藻对No-3的吸收。     

小球藻的异养培养及应用前景

介绍了小球藻异养培养的营养需求,条件控制以及应用前景。     

谷氨酸对异养培养小球藻生长的影响

在不添加其他氮源的小球藻异养培养基中,谷氨酸可促进小球藻的生长,但基本不增加叶绿素的合成;在以铵盐为氮源时,谷氨酸可明显促进小球藻对铵盐的利用,促进小球藻生物量增加和叶绿素合成;在以硝酸盐为氮源时,谷氨酸可增加小球藻的生物量,对叶绿素含量无明显影响。     

利用啤酒废水小球藻异养培养

摘要：【目的】利用小球藻异养培养技术处理啤酒废水,旨在为啤酒废水资源化利用和降低小球藻生产成本提供一个途径。【方法】在含有10 g/L葡萄糖的基本培养基进行异养小球藻高效藻株的筛选,并用于啤酒废水的资源化处理。【结果】从5株小球藻中得到2株适合高密度异养培养的藻株（Chlorella pyrenoidosa 15-2070 和 Chlorella vulgaris 15-2075）,在啤酒废水的资源化处理过程中这2株小球藻得到非常接近的试验结果。利用由废水配制含10 g/L葡萄糖的基本培养液培养Chlorella pyrenoidosa 15-2070获得了5.3 g/L藻细胞;并且在此过程中,啤酒废水得到有效利用,几种主要污染物最高去除率为：CODcr,92.2 %;BOD5,95.1 %;NO3--N,98.5 %;NH4+-N,92.3 %。【结论】啤酒废水中的重要环境污染物在培养小球藻的过程中可以得到有效地清除,并从中可以获得具有商业价值的小球藻细胞。     

小球藻细胞的异养转化

总结了异养转化后小球藻细胞在结构、生物化学成分和可能的代谢机制方面的研究进展,并对其应用潜力提出了初步看法。     

分批异养培养小球藻光密度值与干重的关系

在小球藻的分批异养培养过程中,培养液的细胞浊度（ＯＤ）与细胞干重（ＤＷ）的关系受培养条件和培养过程的影响很大,在实验中,干重与光密度值的比值在０．５３～０．２８ｇ／ＯＤ·Ｌ间变化。因此在小球藻分批异养培养过程中,培养液藻生物量检测采用单一的ＤＷ与ＯＤ换算常数用ＯＤ来推算细胞的干重则会产生较大的误差。     

小球藻的异养生长及培养条件优化

对小球藻异养培养中的碳源、氮源、微量元素—镁离子以及其他培养条件的影响进行了探讨 ,并测定了小球藻的生长曲线。优化结果 :C∶ N为 4∶ 1～ 5∶ 1 ,硫酸镁的量为 1 g/L;培养条件为 :p H6～ 7,接种量1 0 % ,温度 3 0°C。在此条件下 ,异养培养小球藻 ,其 OD值可达 1 8,蛋白质为 3 0 % ,叶绿素含量为 1 .2 %。     

自养与异养小球藻脂溶性化合物对比研究

应用细胞培养技术获绿色自养小球藻与乳黄色异养小球藻细胞。异养藻细胞脂溶性化合物占细胞干重的７２％,是自养藻的４倍多。两类细胞烃类化合物的分布特征发生了显变化,自养藻以正十七烷占绝对优势;异养藻富含长链正烷烃,以正二十五烷烃占优势。两类细胞脂溶性色素化合物和苯洗脱组分化合物以及Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ１４种有机元素相对含量也差异显。对比实验结果对于异养小球藻的代谢研究和油脂化合物的开发利用具有重要意义。     

植物激素IBA与6-BA对摇瓶分批流加异养培养小球藻的生长及化学组成的影响

研究了植物激素IBA与6-BA对摇瓶分批流加异养培养小球藻的生长及化学组成的影响。结果表明,IBA与6-BA处理摇瓶分批流加异养培养的小球藻,促进了小球藻的生长,提高了小球藻的生物量(15．0％)与对糖转化率(14．8％),同时也提高了小球藻的蛋白质含量(16．3％)。氨基酸分析结果表明,IBA与6-BA能提高摇瓶分批流加异养培养的小球藻的α-氨基酸含量(含量达31．2％,而对照的仅26．0％),增加必需氨基酸的含量及比例,尤其两种重要α-氨基酸Arg和Lys的含量分别提高达22．9％和30．1％,强化了异养小球藻的营养价值。IBA与6-BA能提高摇瓶分批流加异养培养的小球藻叶绿素及类胡萝卜素含量。培养工艺研究与化学组成分析将为植物激素应用于小球藻的异养培养奠定基础。     

转兔防御素基因小球藻异养培养的培养基优化研究

在氮源种类筛选的基础上,采用Plackett-Burman实验设计并结合单因素实验对转兔防御素基因小球藻异养培养的培养基进行了优化。实验结果表明,采用优化后的Knop异养培养基在250mL摇瓶中进行异养培养,藻细胞密度从优化前的1.5g/L提高到优化后的5.11g/L;摇瓶和5L生物反应器异养培养表明,Knop异养培养基中藻细胞浓度分别为优化前培养基的3.39倍和3.17倍,而兔防御素(NP-1)表达能力基本不变。     

Electrotransformation of Chlorella vulgaris

Using hygromycin B resistance as a marker for selection, we have established the conditions required for the transformation of Chlorella vulgaris. The exponentially grown C. vulgaris cells were transformed by electroporation with plasmid pIG121-Hm, and transformants were selected with hygromycin B at a concentration of 50 μg/ml. Cell extracts prepared from the late-log cultures of the transformants exhibited glucuronidase activities as conferred by the gus gene on pIG121-Hm. The maintenance of plasmid in the algal cells seemed to be transient as many cultures derived from the hygromycin B-resistant colonies gradually lost the hygromycin resistance upon prolonged growth. The result of Southern blotting of the genomic DNAs prepared from transformant cultures exhibiting persistent hygromycin resistance showed that integration of part of the plasmid DNA into the host chromosome had taken place. Received: 19 December 1997 / Revision received: 5 October 1998 / Accepted: 27 October 1998     

硒胁迫对小球藻光合色素含量和生长的影响

50 mg/L的硒胁迫下,小球藻中β-胡萝卜素、类叶黄素、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)的含量先明显增加,之后逐渐下降;而在800 mg/L硒胁迫下,各种光合色素含量均明显下降;小球藻活体细胞在693 nm处出现叶绿素a的吸收峰,其吸收值在硒胁迫后明显减弱;在室温荧光发射光谱中,700 nm处的发射峰随着硒浓度的增加而显著下降;荧光激发光谱表明:硒胁迫使小球藻的能量传递受阻,传递效率降低;藻体中水溶性蛋白含量随着硒胁迫的增强而下降.等离子体原子发射光谱(ICP-AES)研究结果表明:随着硒浓度增加,藻体中Mg2 、Ca2 、K 和Na 含量呈明显降低趋势,而培养液中这些离子的浓度则不断增加.     

磁处理对小球藻超微结构的影响

用透射电镜研究在不同强度磁场处理下,小球藻超微结构的变化。结果显示:磁处理强度不同,小球藻细胞亚显微结构变化程度不同。细胞壁、叶绿体、线粒体和液泡等部位是受磁处理影响的主要部位。研究发现在较高强度磁处理下,出现质壁分离,类囊体结构轻微破坏,液泡和线粒体增加,能量物质积累等现象,影响小球藻的正常代谢。     

响应面法优化普通小球藻混合营养培养基组成生产生物质

利用响应面法优化了混合营养培养普通小球藻生产生物质的培养基组成.首先采用Plackett-Burman设计对11个相关营养因素的效应进行了评价,并筛选出影响小球藻细胞生长的3个主要因素为KNO3、葡萄糖和NaC1;然后结合Box-Behnken设计建立了以小球藻浓度为响应值的二次回归方程模型,获得优化的培养基组成为KNO31.64g/L、葡萄糖45g/L、NaC1 1.57g/L;模型预测的最大浓度为5.28g/L,验证值为5.68g/L;验证结果表明,所建立模型预测精度较好,可用于优化小球藻的混养培养基组成.优化条件下混养小球藻细胞的蛋白质和色素含量较优化前降低,而可溶性糖和油脂含量提高,脂肪酸以棕榈酸和油酸为主;细胞组分分析结果显示,混养培养所得小球藻生物质具有作为生产微藻生物能源原料的潜力.     

不同磁处理方式对小球藻生长的影响

目的：利用恒定均匀磁场研究了不同磁处理方式和磁感应强度对小球藻生长的影响,探索磁处理技术应用于微藻培养的可能。方法：用t检验考察静止磁处理、循环磁处理和磁处理水三种不同的磁处理方式对小球藻生长的影响。结果：静止磁处理和循环磁处理分别在5．15mT和10．35mT范围促进小球藻生长,并且随磁感应强度增强分别从45mT与200mT开始表现出显著抑制生长作用．相同的磁感应强度下静止磁处理比循环磁处理的影响显著。未发现磁处理水对小球藻的生长有显著影响。结论：不同的磁处理方式对小球藻生长有不同的刺激与抑制的强度闽值;0．8T和1．2T磁感应强度处理下比生长速率下降的差别并不明显,说明磁处理的影响在此强度范围趋于稳定;磁处理水无显著影响说明磁场直接对小球藻细胞产生影响。     

利用市政污水培养Chlorella vulgaris生产生物柴油

为了考察利用南昌市政污水规模化培养富油微藻生产生物柴油,同时达到净化污水的目的,取南昌市青山湖污水处理厂未经任何处理的市政污水作为普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长的培养液。监测了C.vulgaris在市政污水中连续培养10 d的特定生长率、生物质产量以及与之相关的市政污水中氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮固体(TSS)和挥发性悬浮固体(VSS)的清除情况。实验表明:营养物质的水平显著地影响了C.vulgaris的生长。C.vulgaris的生长率在培养8 d后达到最大,OD680为2.856,总的生物质产量日均最大积累速率为0.01 g/L,油脂含量为干质量的18%,油脂的平均日产量为0.001 g/L。培养10 d内NH4+-N、TP和COD的去除率分别为50.0%、32.1%和26.0%,TSS和VSS的日平均去除速率分别为0.01 g/L和0.006 1 g/L。     

热带普通小球藻培养模式的筛选及其培养基的优化

【背景】从海南热带海区中分离得到一株微藻,其生长速度快、适应力强,经鉴定该微藻为普通小球藻。【目的】提高热带普通小球藻的生长速率。【方法】以"宁波大学3#微藻培养液配方"为基础培养液,分别添加有机碳(C6H12O6和CH3COONa)对热带普通小球藻进行自养、兼养及异养培养,获得促进热带普通小球藻快速生长的培养方式。在"宁波大学3#微藻培养液配方"的基础上对热带普通小球藻的兼养培养基配方进行优化,并用优化兼养培养基与"宁波大学3#微藻培养基"对比培养热带普通小球藻。【结果】添加6 g/L CH3COONa的兼养模式促进热带普通小球藻生长效果最好;优化的兼养培养基配方为:6 g/L CH3COONa,20 mg/L(NH4)2SO4-N,5 mg/L Na H2PO4-P,3 mg/L Fe SO4-Fe,1 mg/L Vitamin B1和0.000 5 mg/L Vitamin B12。对比培养实验结果显示,培养第6天,兼养培养液收获的生物量(细胞密度)达4.20×107 cells/m L,是"宁波大学3#配方微藻培养液"的2.30倍。【结论】兼养培养模式为热带普通小球藻的最佳培养模式,优化的兼养培养基极显著地提高了热带普通小球藻的生物量(P0.01)。     

Cultivation factors and population size control the uptake of nitrogen by the microalgae Chlorella vulgaris when interacting with the microalgae growth-promoting bacterium Azospirillum brasilense

Growth of and the capacity to take up nitrogen in the freshwater microalgae Chlorella vulgaris were studied while varying the concentrations of ammonium and nitrate, the pH and the source of carbon in a synthetic wastewater growth medium when co-immobilized in alginate beads with the microalgae growth-promoting bacterium Azospirillum brasilense. Analyses of 29 independent experiments showed that co-immobilization of the microalgae with A. brasilense could result in two independent phenomena directly affected by cultivation factors, such as nitrogen species, pH and presence of a carbon source. First, growth of the microalgal population increased without an increase in the capacity of the single cells to take up nitrogen, or second, the capacity of cells to take up nitrogen increased without an increase of the total microalgal population. These phenomena were dependent on the population density of the microalgae, which was in turn affected by cultivation factors. This supports the conclusion that the size of the microalgal population controls the uptake of nitrogen in C. vulgaris cells - the higher the population (regardless the experimental parameters), the less nitrogen each cell takes up.