小球藻大规模培养研究的进展
小球藻在水产养殖中的应用及培养要点
第16卷第12期 南方农业2022年6月Vol.16 No.12 South China Agriculture Jun. 2022165葛玲瑞，刘科均，张建国，等.小球藻在水产养殖中的应用及培养要点[J].南方农业，2022，16（12）：165-167.小球藻在水产养殖中的应用及培养要点葛玲瑞，刘科均，张建国，李 谦（湖南生物机电职业技术学院动物科技学院，湖南长沙 410127）摘 要 小球藻是一种富含营养物质的藻类，具有促进细胞生长、提高机体免疫力、抗氧化等重要作用。
小球藻不仅是适宜轮虫培育的理想食物，还具有调节水质、提高水体含氧量、为水产动物提供天然饵料的功能。
分析了小球藻的特点，介绍了小球藻在水产养殖中的应用，并对小球藻在水产养殖中的应用前景进行分析。
关键词 小球藻；水产养殖；应用中图分类号：Q949.217；S963.211 文献标志码：B DOI ：10.19415/ki.1673-890x.2022.12.053小球藻属于卵囊藻科小球藻属（Chlorella sp.），是地球上最早的生命形式之一。
小球藻对维持水生态系统的稳定具有重要作用。
小球藻广泛分布于各种水域，在淡水中分布最为广泛；小球藻易于培育，能够利用光能自养，在碳源充足的情况下也能够进行异养[1]。
小球藻富含蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等营养物质，在水产养殖中具有广泛应用前景[2]。
1 小球藻功能概述1.1 小球藻生长因子小球藻生长因子（Chlorella Growth Factor ，CGF ）是小球藻体内独特的一种活性物质，具有促进细胞生长的功能，还具有提高免疫力和抗氧化活性等重要作用[3]。
黄燕娟等研究发现CGF 能够增强动物体内的免疫细胞活性，提高免疫细胞控制并杀死病毒细菌的能力，对动物体内免疫系统的功能具有良好的提升效果[4]。
韩士群等利用酶解法制得的CGF 进行实验，分别使用75 mg·kg -1·d -1、150 mg·kg -1·d -1和450 mg·kg -1·d -1 的CGF 对小鼠进行灌胃，灌胃30 d 后发现，150 mg ·kg -1·d -1的CGF 能够明显增强二硝基氯苯引起的小鼠迟发型超敏反应，并且能够使小鼠血清溶血素的反应得到增强，同时能够提高小鼠体内巨噬细胞的吞噬功能，从而提高自身免疫能力[5]。
海洋小球藻(Chlorella sp.)高密度培养条件优化研究
海洋小球藻(Chlorella sp.)高密度培养条件优化研究彭爱红;高爽;陈俊;庄梅珍;王凡;陈晓梅;林郑忠;黄志勇【摘要】为提高小球藻(Chlorella sp.)的生物量,须对f/2配方培养基进行响应面优化.首先须确定小球藻培养基的最佳pH值和盐度.在此基础上,利用Plackett-Burman设计方案筛选出影响小球藻生长的3个主要因素分别为NaHCO3、KNO3和维生素B12,然后通过Box-Behnken设计试验确定这3个主要因素的最佳质量浓度参数.结果表明,当培养基组成为:NaHCO3 0.93 g/L、MgSO4 0.40 g/L、KNO3 0.46 g/L、K2 HPO40.020 g/L、维生素B10.60 mg/L、维生素B12 1.8μg/L、生物素2.0μg/L时,小球藻经实验室培养72 h后的生物量达到4.5×10 7个/mL,较优化前提高了32.5％.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(021)004【总页数】8页(P247-254)【关键词】海洋小球藻;高密度;培养基;优化;响应面分析法【作者】彭爱红;高爽;陈俊;庄梅珍;王凡;陈晓梅;林郑忠;黄志勇【作者单位】集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】S811.6海洋小球藻(Chlorella sp.)是绿藻门绿藻纲绿球藻目小球藻科的一种单细胞藻[1]，富含蛋白质、不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、多种维生素等多种营养成分[2]。
小球藻的基因工程改造研究进展_读后感_概述说明
小球藻的基因工程改造研究进展读后感概述说明1. 引言1.1 概述小球藻（Chlorella）是一种单细胞绿藻，具有高速生长和丰富的营养价值的特点。
在过去的几十年中，小球藻已经成为了人们关注的焦点之一，尤其是在基因工程改造领域。
通过对小球藻进行基因工程改造，可以有效地提高其产物合成能力和生理特性，为未来的生物技术应用提供了巨大的潜力。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对小球藻基因工程改造研究进行概述和分析。
首先，在第二部分中，我们将介绍小球藻基因工程改造的背景，并探讨目前已有的相关研究进展。
第三部分将详细介绍小球藻基因工程改造的研究方法和实验设计，包括细胞培养和转染技术、基因编辑技术以及转录组学和代谢组学分析方法的应用。
接着，在第四部分中，我们将阐述小球藻基因工程改造对其生长、生理特性以及产物合成与产量的影响，并探讨在基因工程改造中可能出现的问题和挑战。
最后，在第五部分中，我们将总结主要研究结论、展望未来小球藻基因工程改造研究的发展方向，以及利用小球藻进行生物技术应用的前景。
1.3 目的本文旨在全面概述小球藻基因工程改造的研究进展，并对其进行深入分析和讨论。
通过对已有研究成果的整理和归纳，我们旨在揭示小球藻基因工程改造的潜力和应用价值，为该领域的进一步研究提供参考和指导。
同时，我们也希望能够引起更多科学家对小球藻基因工程改造领域的关注，并促进该领域在未来生物技术应用中发挥更大作用。
2. 小球藻基因工程改造的研究进展:2.1 小球藻基因工程的背景小球藻是一种单细胞绿色植物，具有高度的生物多样性和广泛的应用前景。
利用基因工程技术对小球藻进行改造，可以为其赋予新的功能和特性，拓展其在生物技术领域的应用。
过去几十年间，小球藻基因工程改造领域取得了重大突破。
2.2 基因工程技术在小球藻上的应用在小球藻中, 多种基因编辑技术被广泛使用。
例如，CRISPR/Cas9系统是目前最常用的基因编辑方法之一。
通过引入Cas9酶和相应的RNA片段，研究人员可以针对目标基因进行定点编辑或敲除，并实现精确控制基因组修饰。
小球藻水环境毒理学研究进展及应用前景
小球藻水环境毒理学研究进展及应用前景小球藻水环境毒理学研究进展及应用前景摘要：小球藻是一类广泛分布于全球水域的微型藻类，对水环境的生态安全具有重要意义。
本文综述了小球藻的生态学特征、分布情况以及其所受到的水环境中的毒理学影响。
重点关注了小球藻的毒理作用机制及对水环境生物多样性的影响。
此外，还探讨了小球藻在污水处理、水质监测以及水生态修复等领域的应用前景。
1. 引言小球藻（Microcystis）是水生领域中一种常见的蓝藻，其在全球范围内广泛分布于淡水湖泊、河流和水库等水域中。
小球藻具有较强的生物生长能力和适应能力，但其也会对水环境及生态系统带来一定的负面影响。
因此，对小球藻的毒理学研究具有重要的科学和实践意义。
2. 小球藻的生态学特征和分布情况小球藻是一类单细胞蓝藻，具有高度的多样性和生物量。
其适应性强，能够在各种环境条件下存活和繁殖。
小球藻通常在夏季和秋季繁殖较快，形成大规模的水华，并对水体生态系统产生不可逆转的影响。
小球藻的分布受到许多因素的影响，包括温度、光照、营养盐浓度以及水体流动等。
3. 小球藻的毒理学影响小球藻产生的微囊藻毒素是其对水环境产生毒理学影响的主要原因之一。
微囊藻毒素对鱼类、浮游生物以及其他水生生物具有毒性作用。
小球藻水华引发的水花毒素污染对水生生物和人类健康构成了一定的威胁。
此外，小球藻水华还会影响水体的透明度和氧气浓度，破坏水体生态系统平衡。
4. 小球藻毒理作用机制的研究进展近年来，对小球藻的毒理作用机制进行了广泛研究。
已有研究表明，小球藻毒素主要通过抑制相关酶的活性、产生自由基和氧化应激等途径对水生生物产生毒性作用。
此外，小球藻毒素还可以干扰细胞内的信号通路，导致细胞死亡。
进一步的研究将有助于揭示小球藻的毒理作用机制及其对水环境生物多样性的影响。
5. 小球藻在水环境管理中的应用前景小球藻具有良好的污水处理能力，可被用于净化废水中的营养盐和污染物。
此外，小球藻还可以用作水质监测的指示生物。
微藻营养方式的研究进展
微藻营养方式的研究进展作者：张文蕾来源：《中国科技博览》2016年第14期[摘要]全球的能源形式日渐严峻，未来替代能源需求迫切，微藻生物能源具有很好的发展前景。
微藻的大规模培养是目前研究的重点，采用兼养的方式效果显著，但并非所有微藻均可兼养，主要原因在于微藻自身和外源有机物选择。
随着技术的不断发展微藻生物能源必将成为能源领域的主角。
[关键词]微藻；兼养能源中图分类号：S968.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0291-01随着化石能源的日渐枯竭，全球的能源危机日益加剧，目前已发生了多场以石油掠夺为目的的战争，世界安全局势因能源危机而日益紧张。
与此同时，化石能源的利用所造成的环境污染不断加剧，特别是近年来由于煤炭燃烧和汽车尾气排放的增加，雾霾的出现愈发频繁。
因此，对清洁可持续替代能源的开发迫在眉睫。
目前的清洁能源有天然气、氢气和乙醇汽油等，这些替代能源主要由作物秸秆等材料经发酵制得，因此对农业生产的依赖比较强，而现在由于城市的发展和土壤污染可用耕地面积日益减少，使得这些能源的开发利用受到很大的制约。
我们生活的地球约三分之一的面积为海洋，海洋中蕴含着巨大的生产力。
因此，人类社会未来发展的方向必然是海洋，未来能源的开发也将来自于海洋。
海洋藻类特别是海洋微藻是主要的生产者，也是未来能源生产的主要利用对象。
1.微藻营养方式的研究目前对利用进行微藻生物能源生产的研究已有许多报道，研究主要集中在探索微藻产生如氢气、甲烷和油脂等代谢产物的机理和提高代谢产物产量的方法上。
无论想要获得哪种微藻代谢产物均需要对微藻进行大规模培养，微藻的生物量通常与其代谢产物的量呈正相关，因此微藻的培养是进行一切其它研究的起点和重点。
微藻具有多种不同的营养方式，大多数是以光合自养的形式生长，也有部分藻具有利用外加有机物进行异养生长的能力。
对于大规模的工业培养，采用光合自养方式不利于获得大量的微藻生物量这主要是由于当微藻细胞密度达到一定程度时会阻挡光的照射引起光能限制。
小球藻固定化培养的初步研究
小球藻固定化培养的初步研究小球藻（Chlorella）是一类单细胞绿藻，广泛应用于食品、饲料、化妆品和生物燃料等领域。
然而，传统的小球藻培养方法存在生产成本高、污染环境等问题。
因此，固定化培养成为研究的热点，通过固定化培养，可以提高小球藻的生长速率和产量，减少对环境的污染。
固定化培养是将细胞固定在材料表面或内部，使其能够稳定地生长和繁殖。
与传统的悬浮培养相比，固定化培养具有以下优势：提高生长速率和产量、降低生产成本、减少废水、废气和废物的排放等。
在小球藻的固定化培养中，最常用的固定化材料包括藻球、藻膜和藻肉等。
这些材料具有良好的吸附性能和生物相容性，适合于小球藻的生长。
研究表明，固定化培养可以增加小球藻的光合作用效率，提高光能利用率，从而增加生长速率和产量。
此外，固定化培养还可以有效地控制营养物质的供应和废物的排放，减少对环境的负荷。
固定化培养的操作方法主要包括以下几个步骤：固定化材料的制备、小球藻的选择和接种、固定化系统的构建和优化，以及培养条件的控制和调节。
首先，固定化材料需要进行预处理，包括消毒、洗涤和干燥等步骤。
然后，在适宜的培养基中选择合适的小球藻菌株，并进行接种。
接种后，将小球藻固定在材料表面或内部，构建固定化系统。
固定化系统的构建需要考虑固定化材料的形状、密度和分布等因素，以及固定化材料与小球藻之间的相互作用。
最后，通过调节培养条件如光照、温度和营养物浓度等，优化固定化培养的效果。
例如，增加光照强度和光照时间可以提高小球藻的光合作用效率，加快生长速率。
固定化培养的初步研究已取得一些进展。
一些研究发现，固定化培养可以显著提高小球藻的生长速率和产量。
例如，使用藻球作为固定化材料，将小球藻固定在藻球表面，可以增加小球藻的光合作用效率，提高生长速率和产量。
此外，固定化培养还可以降低小球藻的营养物质浓度要求，减少废水的排放，并且方便后续的收获和提取。
然而，固定化培养仍然面临一些挑战和问题。
首先，固定化材料的选择和制备仍需要进一步研究。
2022年行业分析报告小球藻的开发与前景
小球藻的开发与前景提起“小球藻”，老一辈中国人很少有人不知道。
由于在20世纪60年月初的国家“三年困难”时期，全国不少地方都曾大规模推广人工培育小球藻，以此作为粮食代用品果腹。
事实上，小球藻的确是一种养分丰富的微藻类水生生物。
据科学分析，小球藻藻体内富含蛋白质、脂类、多糖、膳食纤维、维生素与几乎全部氨基酸物质。
假如从养分角度看，小球藻可谓是一种“绿色黄金养分食品”。
尽管如此，小球藻的剧烈藻腥味却无法令为大多人所接受，故随着困难时期的结束，曾在国内红极一时的小球藻很快就被遗忘。
但在与我国一衣带水的东邻日本，几乎同时间就开头讨论小球藻。
除了养分还有药效随着在1962年医学界发觉小球藻可治疗胃溃疡等消化道疾病后，此后的几十年里，日本学者还间续发觉小球藻有多种药理作用，如抗肿瘤、增加人体免疫力、抗幅射、抗微生物、抗贫血症、降血压、降血脂、抗动脉粥样硬化症等等。
借助发达的媒体传播，小球藻的药理作用令到其在日本市场上人气急升，并由此推动小球藻从养殖到保健品生产产业化的胜利。
现在，小球藻现已成为日本的一种“新资源食品”。
特殊是从80年月以来，日本小球藻产销量逐年上升，利用小球藻加工的保健品年销售额合计有数百亿日元之巨。
目前，日本市场上已有数十个品牌的小球藻保健食品，其中包括片剂、胶囊、养分口服液、饼干、糕点等等。
小球藻在国际市场上被人称之为“自然保健药品”，目前世界上年销售小球藻干粉（指“破壁小球藻粉”）约在2500吨左右，每吨小球藻干粉的售价为18万~22万元人民币。
有人猜测，今后几年内，小球藻干粉国际市场总需求量有望上升至8000~10000吨，故市场缺口相当大。
另据报道，日本公司从小球藻里提出的一种名为“绿藻精”（CGF）的高养分物质，每克售价高达400美元，由于科学讨论证明CGF具有直接提高人体巨噬细胞和T淋巴细胞作用的活性，故可作为抗肿瘤药物使用。
日本在冬春两季比较寒冷（与我国华东地区相仿），故不能一年四季都培育小球藻，同时，日本的人力成本也较高。
小球藻的研究进展
应用科技小球藻的应用研究进展单俊秀张平刘丽丽（天津师范大学化学与生命科学学院，天津市３００３７４）｛｝｜ｊ。
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ｊ’”？２、：？嘲要］小球藻是单细胞真核藻，细胞内含有多种营养物质。
随着生物技术的迅速发展，有大量关于小球藻的研究工作被报道。
本文通过，？，介绍小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等方面的应用，说明小球藻是一种重要的微藻资源，有广阔的应用前景。
ｉｉ呋键词］小球藻；保健食品；饵料；医药；环保，ｊ小球藻为绿藻门【Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、绿藻纲、绿球藻目（Ｃｈｌｏｒｏ—ｃｏｃＣａｌｅｓ）、小球藻属（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）球形、普生性～般为聚集成群的单细绿藻，是第一种进行人工培养的微藻。
小球藻比表面积大光合效率高，含有多糖、蛋白质、细胞色素、不饱和脂肪酸和生长因子等多种丰富的营养物质，是一种有重要意义的藻类具有广阔的开发利用前景，受到各国研究者的青昧。
１小球藻在食品、饲料、饵料方面的研究进展Ｌ１小球藻应用。
卜鑫品方面小球藻包括海洋小球藻与淡水小球藻，其有高含量的维生泰如Ｃ、Ａ、Ｂ，矿物元素钙、钾、碘、铁，小球藻特殊的细胞生长因子，还含有高达５０％左右的粗蛋白。
目前人们重视小球藻在保健食品方面的应用，开发出了如酶解小球藻保健饮料、小球藻豆腐、小球藻胶囊等。
１２小球藻应用于饲料添加剂小球藻具有耐酸性、耐抗生素和比一般微生物制剂热稳定性高的特点，因此小球藻可用于动物饲料添加剂一方面可以为动物提供多方面的营养物质，另一方面小球藻在动物体内可直接杀灭细菌，增强动物免疫性，长期使用，利于动物的生长发育ｊ１３饵料方面的应用小球藻可作为水产品的天然饵料，研究表明接种在养殖水体中可调节优化浮游生物的群落结构，降低水体中氨、磷的浓度，增加溶解氧，改善水体的化学环境条件，达到防病的目的。
目前资料显示小球藻作为轮虫的首选饵料，能够增加轮虫体内的ＥＰＡ和ＤＨＡ的含量，而这两种物质对水产品如鱼、虾等的生长发育有重要的作用。
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小球藻大规模培养研究的进展①李师翁(庆阳师范高等专科学校生物系 甘肃西峰 745000)李虎乾 张建军(深圳益兴光合有限公司 深圳 518008)摘要 小球藻是被人类研究并开发利用的单细胞藻类之一。
本文就小球藻大规模培养中产量、质量、培养方式、培养基与经济上的可行性之间的关系;气候因子、二氧化碳补加、搅拌、分离、收获与干燥等技术条件及其研究的进展进行了综述,认为未来的发展趋势将是光合生物反应器培养。
文中也讨论了小球藻大规模培养中生长量以及限制生长量的主要因素与太阳能转换率之间的关系。
关键词 小球藻,大规模培养,生长量PROGRESS IN STU DIES ON LARGE 2SCAL ECU L TURE OF CHLORELLALI Shi 2Weng(Department o f Biology ,Qingyang Teacher ’s College ,X iFeng G anSu 745000)LI Hu 2Qian ZH ANGJian 2Jun(Shenzhen Yixing Photosynthesis Limited Company ,Shenzhen 518008)Abstract Chlorella is one of the single 2cell algae that was studied ,cultured and used for human.The current reiew of the interrelationship of product ,quality ,culture type ,and media type for eco 2nomically feasible system ;the technical condition on climatological factors ,carbonating ,the need for mixing ,seperating ,harvesting and drying ;and the progress of mass culture on Chlorella was sum 2marized in this paper.The future development trends of mass culture will be automatic photosynthe tic reactor culture.The relationship of productivity and the s olar energy conversion efficiency which is one of the main limitations on productivity was discussed als o.K ey w ords Chlorella ,Large 2scale culture ,Productivity小球藻为绿藻门小球藻属(Chlorella )普生性单细胞绿藻,以光合自养生长繁殖,分布极广,尤以淡水水域种类多,生物量大。
对生长条件要求简单,环境耐受性强,繁殖速率高,人工培养较易,单位光照面积的水域培养小球藻的生物量是高等植物的数倍。
人类对小球藻的研究开发已有半个世纪的历史。
二战期间,由于粮食的缺乏,如何利用水生藻类生物作为人类的食物资源开始成为研究课题,单细胞藻类的培养逐渐被重视起来,许多国家先后进行了培养和营养价值的研究。
小球藻是最早被开发研究的对象之一。
该属种类较多,其中以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa )蛋白质含量高而受到重视。
现在知道,小球藻作为人类理想的营养源健康食品,在于它具有极其丰富均衡的营养成分和优良的医疗保健作用。
蛋白质50～67%,含有人体所需的20种氨基酸、多种维生素和微量元素,以及亚麻酸、亚油酸、胡萝卜素等成分。
研究证明小球藻细胞糖蛋白具有①甘肃省教委资助项目。
植物学通报 1998,15(4):45～50Chinese Bulletin of Botany46 植物学通报15卷显著的抑瘤抗癌、增强免疫和抗病毒感染的活性。
小球藻所含未知活性因子具有增强细胞代谢、延缓细胞衰老的活性。
在工业上,小球藻是优良的饲料添加剂,近年来的研究证明,当小球藻在异养条件下,细胞内油脂含量可达60%以上,是一种新型油脂资源。
当培养在高盐条件下,脯氨酸含量达12%,可用于工业制取脯氨酸。
其叶绿素含量约4%,为高等植物叶片的20多倍,是天然叶绿素的理想资源(李勤生和王业勤,1985)。
日本、美国、前苏联等国家自50年代率先开发小球藻作为单细胞蛋白,70年代日本首先开发小球藻作为人类的健康食品,80年代又开发出健康和美容系列产品,包括小球藻食品、小球藻饮料、小球藻绿酒、小球藻化妆品等。
我国曾在60年代初开展了小球藻的培养与生产试验研究,未能坚持,目前尚无工业化生产与研究机构。
本文就国内外小球藻大规模培养的研究状况进行综述。
1 小球藻大规模培养的基本方式目前的研究表明,小球藻大规模培养的方式与产品开发有关。
Oswald(1990)总结了当前国际上主要的培养方式,可以概括为:密闭无菌培养:使用试剂级化学药品、净化水、加E DT A和维生素等营养成分,主要是制取高级医药用品,精细化学药品和高级油脂等产品。
开放半无菌培养:使用分析纯化学药品、净化水,主要生产藻粉、健康食品、色素和医药制品。
开放藻菌混养:以蔬菜、肉类加工、发酵和工业蒸馏的洁净的有机液体废料为培养基,生产藻粉、健康食品、动物饲料和医药制品。
以动物、家禽和鱼类等残余食物、屠宰场的废物等为培养基,生产家禽、家畜、鱼等饲料、肥料等。
以家庭污水和降解的植物废物等为培养基,生产氧气和肥料等。
显然,小球藻大规模培养的方式主要是考虑产品的用途,高成本的培养方式和培养基只有用于生产高附加值的医药用品、精细化工用品等产品时,在经济上才是可行的,低成本的培养方式,产品的市场价值也降低了。
2 小球藻大规模培养中主要技术条件研究211 气候条件气候条件是不能人为控制的,所以在大规模培养中是最优先考虑的问题。
采用人工光照和加温措施可以控制气候条件,但由于成本太高,实际应用在经济上是不合算的(Be2 dell,1986)。
热带地区有理想的温度,但过多的阴天限制了光照,且均衡的高温也增加了小球藻在夜间的呼吸消耗,净物质积累相对减小。
亚热带沙漠地区气候温热,天气晴朗,光照充足,昼夜温差大,呼吸消耗较低,产量相对较高,是进行大规模培养的较理想气候条件。
因此,在沙漠中建立小球藻生产工厂,已经被认为是“沙产业”中可以实施的产业之一,对于利用非耕土地生产人类的食品具有重要意义。
212 CO2的补加(Oswald,据研究小球藻通过光合作用积累1mg干物质需要1m ol(1.8mg)C O2 1990),而水中溶解的可利用的C O2(0.04m olΠL)远不能满足小球藻生长的需要,因此大规模培养中C O 2的补加是提高产量的有效途径。
Miyachi 等(1983)研究证明,不同种类和品种的小球藻利用无机碳的形式不同,有的利用HC O -3,而更多的则直接利用溶于水中的C O 2。
加入碳酸氢钠类盐,可以补充水中的HC O -3浓度,但并不适合于所有的小球藻种类,且成本高,易使培养液pH 升高。
C O 2的补加采用气流计将C O 2以微泡的形式通入水中。
Laws (1984)报道采用该方法可使C O 2的利用率达70%。
213 搅拌在大规模培养中,藻细胞由于受多种因素的影响往往易发生沉淀和集聚,从而严重影响繁殖与生长速率。
因此搅拌在大规模培养中是必须的设计。
在开放池培养中,Oswald (1990)设计一种水道式流动搅拌器,使水流速度在5～15cm Πs ,可保持藻细胞浓度达300mg ΠL ,在密闭反应器培养系统中,如管道反应器,采用循环措施进行搅拌,可使藻细胞密度达3g dry.wt ΠL (李师翁和李虎乾,1997)。
214 藻细胞的分离与收获大规模培养中,收获藻细胞是唯一的目的,但对于大量水体中200～500mg ΠL 的藻细胞的分离是困难的。
可供选择的方法:(1)沉淀法,采用石灰水、明矾等使藻细胞凝集沉淀,但该法严重影响产品的质量及食用价值;(2)过滤法,由于小球藻细胞仅1～5微米,过滤法不适用;(3)离心法,适用于小球藻的分离,产品质量好,但成本较高。
215 藻细胞的干燥干藻粉是小球藻大规模培养的初产品,但小球藻细胞蛋白质含量高,粘性大,细胞内水分不易散发,干燥时间过长会因叶绿素损失而影响产品质量。
可采用的方法:(1)日光干燥,该法简易,产品质量好,但干燥量仅为100g ・m -2・d -1干藻粉,且易受天气影响;(2)转鼓干燥,由于小球藻粘壁严重,不很适用;(3)喷雾干燥,产量大,藻粉消化率高,质量好;(4)冷冻干燥,适用于生产医疗用品和生物活性制剂。
3 小球藻大规模培养研究的状况小球藻大规模培养研究可以分为两个阶段,50年代至70年代末,主要进行开放池培养的研究,80年代以后开始密闭和半密闭反应器的研究。
311 开放池大规模培养国际上小球藻大规模开放池培养研究,设计1000～5000m 2,深15～30cm 的圆形浅水池,采用螺旋浆搅拌,平均生长量16～22g ・m -2・d -1(Richm ond ,1993),基本状况如表1。
312 半密闭和密闭式大规模培养开放池培养具有设施简易,投资低,成本小等特点,但产量低,一般藻细胞密度200～500mg L -1,培养面积大,生长因子难控制,C O 2补加困难,收获成本高,易被其它生物污染,产品质量低等因素,限制了开放池培养的发展(Richm ond ,1993)。
因此,采用透明容器或玻璃管道设计的半密闭和密闭光合生物反应器培养系统的研究受到重视。
光合反应器大规模培养小球藻的研究始于60年代,乌兹别克地区设计的K 206型光合反应器,试验产量19～30g ・m -2・d -1,培养藻液的密度为250～1500mg ・dry ・wtL-1,土库曼科学院设计的玻璃管道全密闭全天候光合反应器,平均产量20g ・m -2・d -1。
80年代4期李师翁等:小球藻大规模培养研究的进展47 48 植物学通报15卷表1 开放式培养的研究状况国家或地区培养装置试验产量(g・m-2・d-1)乌兹别克浅水池14-25莫斯科喷泉式装置7-11莫斯科浅水池20加利福尼亚浅水池20日 本浅水池9-1815以色列浅水池20-40中国台湾浅水池18中国武汉直径115m水盆16后,玻璃管道光合反应器的研究和应用受到重视,Pirt等(1983)首次设计了100m2的管道反应器,T orzillo等(1986)用管道反应器在户外培养螺旋藻,Richm ond等(1993)设计了10L 管道反应器在户外进行了螺旋藻和鱼腥藻的培养,生长量随管道直径大小而变化,管道直径为5cm时生长量为310mg・L-1・d-1,当管道直径为 2.8cm时生长量为550mg・L-1・d-1,Lee和Low(1991;1992)利用玻璃管道反应器户外培养蛋白核小球藻,生长量为26～30g・m-2・d-1。