微藻培养系统
微藻培养的工艺流程
微藻培养的工艺流程微藻是指体积小、在显微镜下能看到的海洋或淡水环境中的微小藻类生物。
微藻因其丰富的营养成分和多样的应用前景而受到广泛关注。
微藻培养的工艺流程主要包括菌种选育、初级培养、扩大培养和收获等环节。
首先，菌种选育是微藻培养的关键环节。
从自然环境中采集微藻样品，通过显微镜观察和筛选，挑选出优良的微藻菌种。
优良的菌种应具有较快的生长速度、高产量和抗逆能力强等特点。
接下来是初级培养阶段。
将所选的微藻菌种接种到适当的培养基中，并提供合适的光照和温度条件。
培养基的选择应根据微藻菌种的特性和所需的产物进行优化。
在培养过程中，需要定期检测菌种生长情况和营养状况，并进行必要的调整。
初级培养的目的是保持菌种的纯度，并为下一步的扩大培养做准备。
扩大培养是微藻培养的关键环节之一。
将初级培养所得的微藻菌种转移到更大的培养容器中进行扩大培养。
此时，需要进一步调整培养条件，如光照强度、温度、氧气供应等，以促进微藻的生长和产量的提高。
扩大培养的过程中，需要定期检测微藻的生长情况和产物含量，并进行优化调整，以最大程度地提高微藻的生产效率。
最后是收获阶段。
当微藻培养达到预定生长周期或达到最大产量时，可以进行收获和分离。
收获的方法通常包括离心、过滤和离子交换等方式。
离心方法适用于比较大体积的微藻培养，通过离心可以将微藻从培养基中分离出来。
过滤方法适用于小体积的微藻培养，通过过滤可以将微藻从培养基中分离出来。
离子交换方法则可以根据微藻菌种的性质选择合适的离子交换树脂，进行微藻的分离和富集。
收获的目的是获取纯净的微藻产物，以进行后续的应用研究或加工利用。
综上所述，微藻培养的工艺流程包括菌种选育、初级培养、扩大培养和收获等环节。
通过逐步优化培养条件和不断改进培养方法，可以提高微藻的生产效率和产物质量，推动微藻产业的发展。
微藻培养的工艺流程
微藻培养的工艺流程微藻是一类微小的藻类植物，是一种重要的原生生物资源。
微藻含有丰富的营养成分，具有潜在的生物能源和生物材料开发价值。
微藻培养是一种重要的生物技术手段，可以大规模生产微藻，为人类提供各种应用价值。
下面将介绍微藻培养的工艺流程。
1. 微藻的选种和预处理•选种：选择合适的微藻品种是微藻培养的第一步。
根据不同的应用目的和环境条件，选择适合的微藻种类。
•预处理：对选定的微藻种子进行预处理，比如清洗、消毒等，以确保培养过程的纯净度。
2. 培养基配制•基本培养基：根据微藻的生长需求，配置基本培养基，包括碳源、氮源、磷源、微量元素等。
不同的微藻种类可能需要不同的培养基配方。
•添加生长因子：根据具体的微藻需求，添加适当的生长因子，如维生素、激素等。
3. 培养条件设置•光照条件：微藻是光合生物，光照是其生长的关键因素。
设置合适的光照条件，提供充足的光合作用能量。
•温度控制：微藻对温度敏感，设置适宜的温度范围有利于微藻的生长和代谢。
•通气方式：微藻需要氧气进行呼吸作用，因此通气是必要的。
适当调节通气方式，保持培养液中氧气浓度。
4. 微藻的生长和采集•监测生长情况：定期监测微藻的生长情况，包括密度、叶绿素含量等，及时调节培养条件。
•采集方式：根据微藻的生长状态和采集需求，选择合适的采集方式，如离心法、过滤法等。
5. 微藻的提取和分离•细胞破碎：将采集到的微藻细胞进行破碎，释放目标产物。
•离心分离：利用离心等方式，将微藻细胞残渣和目标产物进行分离。
6. 微藻产品的应用•生物能源开发：将微藻提取的脂质等成分应用于生物能源的开发领域。
•生物材料制备：利用微藻产物制备生物材料，如生物塑料、生物药物等。
结语微藻培养的工艺流程是一个复杂的过程，需要掌握丰富的微生物学知识和实践经验。
通过不断的研究和改进，微藻培养技术将为人类社会的可持续发展提供重要的支持和推动作用。
20第二章微藻的培养概述
20第二章微藻的培养概述微藻是一类微小的植物，具有高度的生物多样性与生态适应性。
它们广泛存在于淡水、海水和土壤等环境中，并可以利用光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，并且具有高度的生物转化能力。
近年来，微藻被广泛研究与利用于生物能源、食品、药物以及环境修复等领域。
而为了更好地利用微藻，首先需要建立高效稳定的微藻培养方法。
微藻的培养方法主要可以分为传统培养方法和新型培养方法两大类。
传统培养方法包括固体培养、液体培养和混合培养三种常见的培养方式。
固体培养是将微藻接种在基质上，通过生物活性物质或者化学物质来提供营养，适合于微藻的分离纯化以及初次培养。
液体培养是将微藻接种于液态培养基中，通过光照提供光能，提供适量的无机盐以及有机营养物，适应于大规模培养。
混合培养则是将固体培养和液体培养相结合，充分利用两者的优点。
然而，传统培养方法存在着培养周期长、传代效率低、产量不稳定等问题。
为了解决这些问题，近年来出现了多种新型培养方法。
其中，摇瓶培养是将微藻接种于摇床上，通过控制摇床的颠簸程度和频率来提高微藻的培养速度。
膜生物反应器是将微藻培养在透过微孔膜材料的容器中，通过透过微孔膜材料提供光能和营养物质，具有高度的光合和呼吸效率。
光生物反应器是将微藻培养在透明塑料容器中，并加入气体供应装置和光源，通过灌注合适的气体来改善微藻的培养环境。
对于微藻的培养方法，培养基的配方和光照条件也是非常重要的因素。
培养基的配方应根据微藻的需求而定，包括碳源、氮源、磷源、微量元素和维生素等。
光照条件应具备适量的光强、合适的波长和光照周期，以提高微藻的光合效率。
另外，微藻的培养过程中需要注意水质的处理与消毒、接种量的控制、培养温度的调节以及pH值的调节等因素。
合理地控制这些因素不仅能保证微藻的快速生长，还能提高产量和品质。
综上所述，微藻的培养是一项复杂而重要的工作，既需要充分了解微藻的生长要求和特点，又需要掌握各种培养方法和技术的操作。
随着科学技术的不断发展和进步，微藻的培养方法也在不断创新与提高，为微藻的研究和应用提供了广阔的空间和前景。
微藻培养方法汇总
微藻培养方法汇总微藻是一类微小的单细胞或多细胞藻类生物，广泛存在于海水、淡水以及土壤中。
它们被广泛应用于食品、能源、环境保护等领域。
为了有效培养和利用微藻，在实验室中需要采用一系列的培养方法。
本文将介绍微藻的培养方法，包括培养基配制、光周期控制、温度控制、培养容器选择、培养规模控制等方面的内容，以帮助研究者进行微藻培养。
一、培养基的配制微藻的培养基是提供营养物质供给微藻生长的溶液。
根据不同的微藻种类和需求，可以使用不同的培养基。
常用的微藻培养基包括滨液培养基、波利文氏培养基、圣外秧基和BG11培养基等。
培养基的配制需要参考相关文献或制备实验室的经验，并保证培养基的无菌。
一般来说，培养基的配制包括以下几个步骤：1.根据培养基配方中的化学品，称取适量的试剂。
2.在去离子水中溶解试剂，根据需要调节pH值。
3.将培养基溶液装入瓶中，并进行高压灭菌或自压灭菌处理。
二、光周期控制光照是微藻生长过程中的重要环境因素，能够影响微藻的光合作用和生长速率。
光周期是指光照和黑暗轮替的时间间隔，通过控制光周期可以调节微藻的生长和代谢活性。
常用的光周期控制方法有以下几种：1.固定光周期法：固定光周期法是指在相同的光照条件下，每天提供固定时间的光照和黑暗。
这种方法适用于大多数微藻的培养。
2.逐渐增加光周期法：逐渐增加光周期法是指在一段时间内逐渐增加光照时间和减少黑暗时间。
这种方法适用于对光照变化较敏感的微藻。
3.梯度光周期法：梯度光周期法是指提供不同光周期的条件，通过对比不同光周期下的微藻生长情况来选择最适宜的光周期。
三、温度控制微藻的生长和代谢活性受温度影响较大，不同的微藻种类对温度有不同的生长适宜范围。
温度过低或过高都会影响微藻的生长和产物积累。
常用的温度控制方法有以下几种：1.室温培养法：即在室温下进行培养，适用于耐寒性较强的微藻种类。
2.恒温培养法：通过恒温培养箱或恒温培养室维持恒定的培养温度，适用于大多数微藻种类。
新大泽绿色巴夫藻光生物反应器培养研究
新大泽绿色巴夫藻的光生物反应器培养研究福清市新大泽螺旋藻有限公司、生物藻类研发部李胜明实验利用玻璃管道光生物反应器进行了绿色巴夫藻培养研究, 详细探讨了更新率、更新周期等因素与藻细胞的生长、采收量、产率及氮、磷营养盐的利用之间的关系。
实验发现, 更新率、更新周期和起始更新时间均是半连续培养的重要参数。
绿色巴夫藻( P av lova v ir idis ) 是一种单细胞微藻, 可作为优质的生物饵料。
微藻的培养系统通常分为开放式和封闭式( 光生物反应器) 两大类, 光生物反应器具有较高的表面/ 体积比以充分利用光能而提高单位产量, 可有效的避免细菌、真菌、原生动物及其他杂藻的污染, 有效的控制生长条件。
1. 1 试验材料绿色巴夫藻( P av lova v ir idis ) 由台湾微藻生物工程重点实验室藻种室提供。
营养盐母液使用人工海水配方Mgcl2.6h2O-8.4g, mgSO4.7H2O-3.5g, CaSO4.2H2O-1.27g, K2SO4-0.83g, NaCl-28.36g, MgBr2.6H2O-0.05g,1.2绿色巴夫藻的培养;将生长至对数生长期的藻种接种到1L的三角烧瓶中，装液量为800mL，培养温度26±1℃，光照由三组30W荧光灯提供，光照强度约为3000lux，光暗周期为24h：0h。
进行气体流速实验时，保持培养温度、光照强度和装液量不变，通入CO2浓度为10%的混合气体，气体流速设置为200mL/min、300mL/min、400mL/min和500 mL/min,以300 mL/min 空气组做对照。
每个处理设置两个平行样,. 进行培养基成分流加培养实验时，保持培养温度、光照强度和装液量不变，通入CO2浓度为10%的混合气体，通气速率为300mL/min。
培养基中的氮源（尿素）和磷源（KH2PO4）采用流加方式进行添加，其余营养物质一次性投入。
尿素和KH2PO4的起始添加量分别设置为总量的30%、40%、50%和60%，从培养第三天开始流加培养，连续流加四天。
微藻工厂化培养经验分享（附单胞藻的培养配方）
微藻工厂化培养经验分享（附单胞藻的培养配方）唐山三发普林技术员伏晓斌《微藻工厂化培养经验》课程内容大家好，很高兴今天能跟大家交流一下微藻的规模培育。
规模培育在水产养殖方面现在主要运用于大棚生物饵料方面(一定地点建立车间、浓缩之后近距离管道运输到养殖区域)、提取色素添加在饲料中，至于土塘泼洒，如何控制量、增氧和开口饵料这方面正在摸索，需要大家一起总结出经验。
今天我跟大家主要跟大家分享一下藻种的工厂化规模化培育。
群里面应该很多人都培育过藻，大家都知道藻种的培育分为一级、二级、三级培养，今天我是简单从一级、二级、三级培养过程可能中遇到的问题、日常管理、接种、藻种营养配方这些方面做一下简单的交流。
因各地环境气候、温度、光照、水质条件不同。
不同季节、藻种性质不同，单位水体养殖品种的需求量也不同。
所以培养条件、营养盐配方等各有不同。
今天我主要是以金藻为例，引申出其他藻种的营养配方，让大家学习一下其中的相似点。
国内大部分水产育苗企业，在育苗生产中都是自备微藻养殖设施，自行生产各类饵料用微藻。
但是一般育苗场都普遍缺乏相应的专业技术力量，只能利用各自的藻池和天然水体粗放培养，在饵料微藻种质、生产技术和应用方法上都各自为正，导致微藻种质混乱、供应不稳定、营养成分不平衡、饵料效价低、缺乏多品种集约化生产应用技术；同时，受限于微藻高密度养殖、采收技术和浓缩液保藏技术的限制，国内几乎没有统一的、专业化的饵料微藻质量标准和集中供应点。
所以工厂化育苗需要及时的补充藻种，开口饵料非常重要。
首先从工艺流程上来说一级培养：主要用于保种，主要用的仪器是锥形瓶，其能够完全消毒，所以应用在保种上面特别多。
二级培养：主要是用塑料白桶（聚丙烯材料），生产上也用20L 的饮水桶，但是瓶口小，操作不方便，消毒也不彻底；而用氧气袋又易破裂。
在南方经常可以见到用玻璃制作的大型鱼缸和氧气袋。
三级培养：主要有小型的10 m3、20 m3、30m3左右的室内水泥池，采光良好，白色透明玻璃钢瓦或塑料薄膜于车间顶部用于培育藻种。
微藻培养方法汇总
微藻的培养方式，有多种类型，现介绍一些主要的培养方式。
（一）纯培养与单种培养纯培养与单种培养是按培养的纯度来划分的。
纯培养：是指排除了细菌在内的一切生物的条件下进行的培养。
纯培养要求有无菌室、超净工作台等设备条件，容器、工具、培养液等必须严格灭菌。
纯培养是科研工作中不可缺少的技术。
单种培养：生产性的培养中，是不排除细菌存在的，为了区别于纯培养而称之为单种培养。
二）一次培养、连续培养和半连续培养该类培养是按采收方式划分的一次培养：又称有限培养，是在一定的容器中，根据藻类需要加入无机和有机营养，配成培养液，把少量的藻种接种进去，然后在适宜于藻类生长的环境条件（温度、盐度、光照、PH 值等）下培养，待藻液达到一定的密度后，便一次性采收或作进一步扩大培养。
连续培养：一般在室内进行，采用自动控温、人工光源、封闭式通气培养。
在培养容器内，新的培养液不断流入，达到一定密度的培养液不断流出。
培养液的流入量和流出量可根据微藻的生长情况及需要进行人不控制，并保持平衡。
在培养过程中，营养物质浓度和藻类细胞相对稳定，产量高，在国外应用较多，我国目前生产上很少采用。
半连续培养：是指在一次培养的基础上，当藻类细胞达到一定密度后，每天收获一部分浓藻液，并加入新的营养液继续培养。
半连续培养是生产中常用的方法，每天的收获量根据育苗的需要及藻液的生长情况确定。
三）藻种培养、中继培养和生产性培养该类培养是按培养的规模和目的来划分的藻种培养：在室内进行，一般采用一次性培养法。
培养容器为100-3000 毫升的三角烧瓶，瓶口用消毒的纸或纱布包扎。
目的是培养和供应藻种。
中继培养：目的在于培养较大量的高密度纯种藻液，供应生产性培养接种使用。
中继培养一般在室内用大的玻璃容器或塑料大袋中进行。
根据需要可分为一级中继培养和二级中继培养。
一级中继培养的容器为10 升的大口玻璃缸（南方各省多用）、10-20 升的细口瓶或鱼苗袋，以封闭式不通气培养为主。
牛粪浸出液培养微藻系统优化及含油率分析
藻； 牛粪浸出液培养球藻适宜体积比为 ６ ： ４ ， 且含脂率达０ ． ５ ７ ， 远远高于 Ｂ Ｇ 。 。结果表明牛粪浸出液可用于球
藻培养 ， 且是 提高球藻脂肪含量 的另一种途径 。
关键词 ： 球藻 ； 牛粪浸 出液 ； 培养
中图分类号 ： Ｘ ７ １ ３ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０— ２ ２ ８ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ｌ 一 ０ ２ １ ６— ０ ５
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｉ ｍｓ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｐ ｉ ｄ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｃ Ｏ Ｗ ｄ ｕ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｍｕ ．
（ １ ． Ｄ ａ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｄ ａ ｆ ｅ ｎ ｇ ２ ２ ４ １ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｃ ｏ ｌ —
牛粪浸出液培养微藻系统优化及含油率分析?217?随着全球经济的快速发展能源的需求量日益增加且依存度不断提高导致地球上化石能源储量日趋减少为此寻找储量丰富且环境友好的绿色生物质能源代替化石能源将成为解决能源危机及可持续发展的途径之一1
江 西农业 大学 学 报
２ ０ １ ３ ， ３ ５ （ １ ） ： ０ ２ １ ６— ０ ２ ２ ０
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｘ ｕ ｅ ｂ ａ ｏ ． ｊ ｘ ａ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
微藻在水产养殖中有哪些应用
微藻在水产养殖中有哪些应用微藻Microalgae是一群体型微小2-30微米、能进行光合作用的低等植物总称,包括真核和原核两个大类.以微藻的亚细胞结构、色素组成和生殖方式等特征为依据的经典分类法,将微藻分为蓝藻门蓝细菌、绿藻门、红藻门、金藻门、硅藻门等多个门类.目前全世界已发现的微藻种类超过6万种,有记载的超过6千种,科学研究中涉及到的约几百种,而应用于生产实践的仅有几十种.微藻富含蛋白、多糖、脂肪多不饱和脂肪酸、色素等多种营养成分和生物活性物质,可广泛应用于人类健康食品、水产饵料和动物饲料、水质净化、医药开发等多个传统领域,以及微藻生物燃料新领域,具有重要的经济价值和社会效益.一、微藻饵料在水产育苗中的应用微藻作为水产动物苗种的开口饵料和次级饵料生物的营养强化食物,在水产育苗中的地位无可替代,其核心地位表现在：一方面,微藻是贝类、对虾幼体和部分鱼类幼体的直接开口饵料,相当于婴儿母乳；另一方面,微藻也是培养轮虫、卤虫、桡足类和枝角类等水产养殖次级饵料生物所必需的食物,相当于婴儿食品.常见的饵料微藻约有20多个属、40多种,包括硅藻、金藻和绿藻种类,主要用于贝类和虾类育苗,以及淡海水浮游动物轮虫、桡足类等培养.微藻的营养成份丰富而且全面,是水产养殖动物苗种的初级食物.对40多种常见饵料微藻的成份含量分析表明：蛋白20-40％、脂肪酸10-20％、碳水化合物5-12％.微藻蛋白质质量较高,尤其是必需氨基酸的含量与鱼粉相当甚至更优,如天冬氨酸和谷氨酸可高达7.1-12.9%,半胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸和组氨酸的含量在0.4-3.2%之间,其他氨基酸含量在3.2-13.5%之间.多不饱和脂肪酸PUFA是水产动物幼体发育所必需的营养,而微藻是PUFA的原初生产者.许多微藻,尤其是硅藻和金藻中,含有丰富的二十碳五烯酸EPA、二十二碳六烯酸DHA和花生四烯酸ARA.例如,角毛藻中EPA含量可达到总脂肪酸含量的20-25％,骨条藻中EPA含量也超过20％；等鞭金藻中DHA的含量可达到总脂肪酸含量的10％以上,巴夫藻中同时含有丰富的EPA>15%和DHA10%,微拟球藻和部分硅藻中的的ARA含量最高可达4％.微藻中还含有丰富的维生素,如VA、VC、VD2、VD3、VE、VK、VB族B1、B2、B3、B5、B6、B12、生物素、β-胡萝卜素和叶酸等,种类齐全且含量丰富,与部分人类食品中的含量和鱼类饲料推荐值相当.微藻中还含有多种结构特殊的微藻甾醇,已经发现并确认的有10多种,如角毛藻中富含岩藻甾醇,骨条藻、海链藻和扁藻中富含菜油甾醇和24-亚甲基胆固醇,红胞藻和球等鞭金藻中富含菜子甾醇,巴夫藻中含有豆甾醇和β-谷甾醇.甾醇是动物细胞膜的重要组成部分,能起到调节动物体内激素水平,抑制胆固醇吸收,促进胆固醇异化等重要生理学作用.微藻中丰富而均衡的营养成分蛋白、脂肪酸、碳水化合物和各种生物活性物质PUFA、维生素、甾醇,可满足水产养殖动物在幼苗期的正常生长发育的营养需求.已有众多研究和应用证明,在对虾日本对虾、凡纳滨对虾、中国对虾、南方滨对虾等、贝类牡蛎、扇贝、鲍鱼、海参等育苗中,合理利用饵料微藻具有提高育苗存活率、保证幼苗正常变态和发育、提高生长速度及体长和体重等各项性状指标、提高免疫力等综合作用.通常使用混合微藻比单一微藻效果更好,例如海参育苗用藻类有角毛藻、红胞藻、巴夫藻、等鞭金藻等,使用密度：1.5-4万细胞/ml；鱼类育苗中的使用品种和剂量见表2.除了作为直接开口饵料外,微藻另一个重要功能是用于饲喂轮虫、卤虫、桡足类、枝角类等次级饵料,能够明显强化次级饵料生物体内所含PUFA和各种维生素的含量,进而满足水产动物幼体对优质次级饵料的需求.在育苗生产中,微藻营养性是它的直接作用,其间接作用主要体现在对水质、水体透光度以及水体中藻相-菌相等方面的影响.在育苗水体中投放微藻,可利用微藻的光合作用产生氧气,并吸收幼苗排放的二氧化碳和氮、磷元素,控制水体中“CO2-HCO3-”平衡,达到稳定pH的作用.研究证明,多种微藻可以降低育苗水体中的细菌总数,同时能够起到稳定水体中菌相菌类结构与数量的作用,使之受有机物浓度和抗生素的影响减小.针对水产养殖产业需求,国外已有相应的产品问世,有微藻浓缩液和微藻干粉不同类型,以单藻种或多藻种复配,制成高蛋白型、高PUFA型等产品,分别适用于对虾、贝类育苗,以及轮虫、卤虫营养加富.主要品牌有Aquafauna公司的AlgaMac系列产品,Reed Mariculture公司的RotiGrow、RotiGreen、Instant Algae等系列产品,涉及小球藻、微拟球藻、球等鞭金藻、巴夫藻、海链藻和扁藻等藻种.国内绝大部分水产育苗企业,在育苗生产中都是自备微藻养殖设施,自行生产各类饵料用微藻.但是一般育苗场都普遍缺乏相应的专业技术力量,只能利用各自的藻池和天然水体粗放培养,在饵料微藻种质、生产技术和应用方法上都各自为正,导致微藻种质混乱、供应不稳定、营养成分不平衡、饵料效价低、缺乏多品种集约化生产应用技术；同时,受限于微藻高密度养殖、采收技术和浓缩液保藏技术的限制,国内几乎没有统一的、专业化的饵料微藻质量标准和集中供应点.由于供应不及时,常与育苗进度脱节,很难满足育苗中对鲜活饵料的供应量和多品种的需求,由此导致育苗成活率低、种苗抗病能力差、育苗成本高,对于后期养成非常不利.因此,建立水产饵料微藻藻种评价技术体系,开发高密度微藻培养技术、保活采收和浓缩技术、浓缩液保藏技术,构建饵料微藻标准化生产技术体系和产品质量标准,并在此基础上建立饵料微藻浓缩液专业供应点成为当务之急.我国水产养殖规模世界第一,对饵料微藻的需求量巨大.按法国学者Muller-Feuga的计算,每百万尾海水鱼、双壳贝和对虾育苗所需要的微藻生物量折算干重分别为60、14和0.65公斤.按此方法,以我国2010年这三种水产养殖动物投苗量为依据,就需要微藻16000吨干重,而目前我国商业化微藻的产量尚不足10000吨,商业化水产饵料微藻的产量微乎其微.因此,该市场的前景非常广阔,经济效益和社会效益非常显着.二、微藻调水剂在水产养殖中的应用养殖水质控制俗称为“养水”,是水产养殖技术中的重要环节,尤其在当前盛行的高密度养殖模式下,水质控制显得尤为重要.养殖过程中,通常添加各种调水剂如硝化细菌、光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌等菌剂,用于降解残饵和粪便中的有机物,并将具有毒害作用的氨氮和亚硝氮转化为硝酸氮.各类菌剂的使用可以从一定程度上控制水质,菌类的生长可同化水体中的无机氮,转化成细菌自身成分,同时水体中的浮游动物可摄食菌体,而后被鱼虾摄食,使水体中的氮元素重新进入食物链,降低水体中的总氮浓度.然而,各类菌种在水体中的高密度生长受到碳源的限制,目前流行的生物絮团技术需要向水体中大量的补充有机碳源如蔗糖,通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食,起到调控水质的作用,但此技术的应用受到成本因素的限制.光合细菌可以利用二氧化碳进行光合作用,解决碳源缺乏的问题,但光合细菌因光谱需求及厌氧偏好等自身因素,在水体中的繁殖能力有限,且不产生氧气,不足以担此全责.进而,各类细菌的高密度生长是一个耗氧过程,会大幅度降低水体中的溶解氧.在所有能进行光合作用的生物中,微藻的光合作用能力最强,生长繁殖速度快,能够形成高密度,在氮、磷元素及光照适宜的条件下,能够在水体中快速的形成种群优势,达到迅速降低水体中氮、磷浓度,增加水体溶解氧的功效；同时,微藻易被浮游动物和滤食性动物摄食,能够起到促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养殖动物成活率等作用.因此,微藻不仅仅在养殖水质控制环节中起到不可替代的重要作用,同时还具有整体性促进养殖效率的作用.建立和维持养殖水体中特定微藻种群优势的过程俗称调水色,能够起到净化水质、增加溶解氧、抑制有害微生物、肥水并提供饵料,构建养殖水体生态系统的重要作用,是养殖生产的一个重要环节.此种结合微藻的水产养殖方式在国外称之为绿水greenwater养殖方式,相对应的,水体中不含微藻的养殖方式称为清水clearwater养殖.常见的有益水色有三类：1、棕色：主要含硅藻,是养虾的最佳水色,硅藻是对虾的优质饵料；2、淡绿/翠绿色：主要含绿藻,能大量吸收氮,净化水质；3、淡黄、金黄色、黄绿：主要含金藻、微拟球藻等.研究和生产实践都证明,“绿水”养殖与“清水”养殖相比,在提高存活率、降低有害菌数量、提高产量、降低饵料系数、增加养殖收益等方面具有明显的优势.如在凡纳滨对虾的养殖实验中发现,“绿水”方式养殖的单尾对虾收获体重比对照“清水”养殖平均高40％以上,饵料系数为1.8,而对照为2.6；在罗非鱼的养殖实验中发现,“绿水”养殖方式能显着的控制水体中有害菌的数量；在军曹鱼稚仔鱼的养殖实验中发现,使用“绿水”方式养殖,存活率比对照提高接近100％.菲律宾East Kalimantan地区11公顷的养殖池中进行对虾和罗非鱼混养的生产性实验中证明,“绿水”方式养殖能使对虾增产20％,罗非鱼增产3.42倍,由此带来的经济效益非常明显.在鱼类育苗中“绿水”方式也有明显的优势作用,国外研究证明在大菱鲆、鲻鱼、金头鲷、大西洋大比目鱼、海鲈等鱼类育苗中,采用绿水方式直接在育苗水体中利用微藻培养的次级饵料,如轮虫进行育苗,鱼苗的体长、体重、生长速率、成活率等多项指标均明显的高于对照.养殖户多在养殖池中利用自然水体中的土着藻种调水色,此种方法的缺陷是,只能被动的利用水体中的土着藻种,无法根据需求进行优化选择；同时,一旦池塘出现“倒藻”现象,再培藻时间较长；而且,当季节变化时,光照和水温发生变化,加之水体氮磷比失调等原因,养殖水体中优势藻种种群也会随之发生变化,极有可能产生有害水色,如蓝藻水色.因此完全有必要经常补加有益藻种,使之在水体中保持优势种群地位,以保证水色稳定.由此可见,调水剂藻种的潜在市场非常大.国外已有利用人工培养的微藻直接添加入养殖水体,以维护水色稳定,常用的藻种主要是绿藻和金藻类,如小球藻,扁藻、微绿球藻、塔胞藻、等鞭金藻、巴夫藻等.另外,真眼点藻纲的微拟球藻也是常用的藻种,其产品形式为高密度微藻浓缩液或藻浆/膏.国内与微藻调水剂相关的产品主要有两类,一类为培藻剂,成份多为微量元素、氮磷肥、有机肥等；或掺有部分菌剂,用于养殖水体肥水；另一类即为藻种,但此类产品市场规模目前较小,有待开发.值得注意的是,目前市场上已见到假冒产品,或以绿颜色水冒充微藻浓缩液,或声称干藻粉能复活,或声称培藻剂中带有藻种.这些虚假信息欺骗误导养殖户,已经造成经济利益的损害,在生产中需认真鉴别.微藻调水剂的市场异常庞大.按我国2010年海水养殖数据计算,池塘模式的养殖面积有413835公顷,仅按每亩0.2公斤干重微藻调水剂计算按每年每亩池塘泼洒两次计算,每次1公斤浓缩藻泥,两次约合干重0.2公斤,需求量在1200吨干重以上；淡水池塘养殖的面积是海水面积的5倍以上,微藻调水剂需求量在6000吨干重以上,而目前此市场的开发度几乎为零.三、微藻在贝类净化中的潜在应用双壳贝类通常在自然海域养殖,其滤食习性使得其在生长过程中极易感染、富集环境中的有害物质,如致病菌、贝类毒素、重金属、石油烃、农兽药、放射性物质等.“贝类净化”即是指在贝类产品上市之前,采集成体贝类,在净化海水中暂养,达到消灭贝类产品中有害微生物、降低贝类体内富集的毒素、重金属等物质含量,净化后的贝类产品可达到高规格食品标准,甚至可以生吃.贝类净化中遇到的一个重要问题是,在净水暂养过程中,由于缺乏饵料,会导致贝类“变瘦”,出肉率下降,直接影响产品品质和价格.如在贝类净化的水体中,添加微藻作为贝类饵料,则可以防止这一情况发生,并且可以添加特定的微藻,使得贝类通过摄食富集EPA、DHA或维生素等生物活性物质,以此达到“保肥”、增质的效果,并提升产品价值,尤其是针对出口产品,此技术应用前景巨大.我国贝类产量名列世界第一,主要双壳贝类养殖品种有牡蛎、蚶、贻贝、江珧、扇贝、蛤、蛏等.根据2011中国渔业统计年鉴的统计数据,我国2010年以上所列品种总产量有1000多万吨.近年来,因我国贝类养殖海区污染逐年加重,贝类质量问题引发的疾病或中毒事件亦愈来愈频繁；我国出口的贝类产品多次在国外被检出卫生指标超标,遭到退货、索赔甚至销毁,造成了巨大的经济损失和不良影响,尤其是欧盟国家对我国贝类出口自1997年以来一直未放开,贝类产品食品安全问题日益受到重视.我国于2002年出版了贝类净化技术规范标准号：SC/T 3013-2002,但贝类净化的产业进程一直发展缓慢.贝类净化的专职工厂也仅有青岛、福州、大连等地少数几家企业,年净化处理量不过十万吨左右,仅占我国贝类产量1％.欧美等诸多国家都要求上市贝类必须强制要求净化,我国虽尚未在此领域有立法规定,但随着国家对食品安全的日益重视,贝类净化终有一天会以立法的形式予以确定执行,微藻在此领域的应用亦将随之得到推广.此应用领域的市场较之育苗和调水剂市场并不逊色,我国每年有千万吨贝类的净化处理需求,即使按1000吨贝类0.5吨微藻的比例计算,也有每年5000吨左右的微藻需求量.四、微藻在新型水产饲料中应用和前景微藻中富含蛋白、脂肪、多糖、维生素、抗氧化物质、色素、微量元素等,营养价值可与肉蛋奶类食品相媲美,甚至优于这些食品.微藻蛋白中的必需氨基酸含量要明显优于肉类、鱼类、蛋类和大豆.面包酵母和肝脏等食品被认为是最优的维生素补充来源,而微藻中维生素的含量可与之相当,且远远超过大豆、玉米、鱼粉.微藻中还含有20多种微量元素,灰分含量则不到10%.大量的营养及毒理学研究证明,微藻是一种适宜的饲料原料,尤其小球藻、螺旋藻、盐藻和雨生红球藻等藻类产品已经通过美国FDA认证,食用安全性毋庸置疑.美国自上世纪90年代开始,每年即有超过500吨的螺旋藻用于饲料加工生产.某些微藻如螺旋藻、小球藻的蛋白含量非常高,达到甚至超过70％,某种程度上可以成为鱼粉的替代品.研究证明,小球藻和栅藻作为鱼粉的替代品用于罗非鱼饲喂,发现它们可替代饲料中50%的鱼粉含量,且在此含量下,鱼类的各个生长及生理指标均显着高于对照组.在牙鲆幼鱼饲料中添加2%椭圆小球藻,幼鱼的多项生长指标均优于对照.微藻中含有多种类胡萝卜素,如β-胡萝卜素、叶黄素,雨生红球藻中则含有高浓度1-4.5％的虾青素,这些色素可作为色素增强剂用于水产饲料,如雨生红球藻积累的虾青素用于鲑鱼肌肉增色早已得到应用.在国内的一些研究中已经证实,螺旋藻和小球藻中含有丰富的β-胡萝卜素、叶黄素等色素物质,能够有效起到增加观赏鱼体色的作用,从而提高观赏鱼的质量和销售价格,国外已有企业将之应用于生产,如德国默斯特-巴斯利尔生物饲料的小球藻素食饲料产品用于观赏鱼饲养,日本日之丸公司Ebita Breed和白仓食品Shirakura生产的观赏虾类如水晶虾、玫瑰虾饲料中即含有小球藻和螺旋藻成分.针对食用类水产动物,已有部分饲料企业利用小球藻和螺旋藻生产饲料添加剂：如福州格林生物有限公司已有小球藻饲料添加剂产品问世,可用于大黄鱼、对虾等水产动物的饲喂；美国加州Soley生物技术研究院Soley Biotechnology Institute将小球藻、螺旋藻和雨生红球藻制成混合藻粉制剂,作为虾类饲料的添加剂；美国Independence Bio-ProductsIBP公司已将微藻用于猪和鱼类饲料的生产,产品名为Algamaxx；在小鼠等哺乳动物的实验中更证明微藻具有增加产仔质量的功效.总之,微藻作为水产饲料原料或饲料添加剂有以下优点：1、饲料大宗原料,如豆粕、鱼粉等资源有限,但需求不断上升,价格逐年递增,需寻求原料新来源.微藻的多项优点使之能够成为饲料原料蛋白源、脂肪酸、维生素等的新来源.2、微藻可以通过培养条件的调节达到其营养成份调节的效果,满足不同饲料对原料成份的不同需求.3、研究证明,饲料中添加适量微藻,对水产动物生长具有明显的积极作用,并能起到节约饲料使用量的作用.4、微藻可以通过特定的培养,富集各种微量元素,并且将无机微量元素转化为更有利于生物体吸收利用的有机微量元素.5、微藻中核酸包括DNA和RNA含量较高,达到4-6％.新近的研究表明,水产饲料中添加适量核酸能起到诱食和促进水产动物生长的效果.6、许多微藻中含有PUFA,其脂肪酸可以作为水产饲料中鱼油的替代品,同时PUFA对水产养殖动物的生长、发育和品质具有重要的影响作用.7、微藻中含有多种抗氧化剂例如多种类胡萝卜素、维生素以及一些特殊的植物性化学物质,虽然作用机理尚未彻底阐明,但已经发现对水产动物具有一定的功效.8、微藻中所含多糖具有增强免疫效果,如螺旋藻多糖、紫球藻多糖,将之应用于水产饲料,有助于提高养殖动物的抗病能力.9、微藻中含有丰富的色素,如虾青素、叶黄素、β-胡萝卜素等,能够起到增加鱼类、虾类的体色和肌肉颜色等作用,可提高产品的市场价值.五、展望由于微藻的多品种高密度养殖、采收浓缩、活性保藏等技术和成本因素的制约,导致多年来微藻在水产行业的应用一直未受到重视,育苗和养殖生产中更多的倾向于利用人工配方饵料或其他生物饵料.国内外诸多研究证明,微藻,尤其是鲜活微藻产品,在促进水产动物生长和提高存活率等诸多方面的优势是人工饵料无法替代的.近年来,随着发酵、畜牧等工农业废水利用技术、二氧化碳补充技术、絮凝及超滤过滤采收技术、浓缩液保藏技术的发展和应用,微藻产品的生产成本、鲜活性、品质稳定性等诸多条件开始逐渐符合水产动物育苗饵料和养殖调水剂的生产要求,微藻在水产养殖诸多领域的优势及巨大的市场空间,注定了微藻在不久的将来必将产生巨大的应用市场.随着健康养殖的理念在水产养殖中日益受到重视,整个水产养殖业正在逐步从单纯的提高产量获取效益,转变为提高产品质量安全与健康、口感、色泽、营养成份等获取效益.因此,微藻在水产养殖产业中的优越性逐渐凸显.虽然目前微藻在水产养殖和水产饲料中的商业化应用还处于起步阶段,其优势几乎是无以伦比的,局限性在于微藻产业规模和生产成本,短期内实现微藻在养殖和饲料中的大规模应用还不现实,但是在育苗、调水剂、观赏鱼和高档鱼类饲料、以及饲料添加剂等领域的应用条件已经成熟.我国微藻产业规模世界第一,微藻产量占全世界产量的80％以上,技术成熟、原料充足,完全可以借此优势条件,率先在水产动物育苗、调水剂、观赏鱼饲料、特种水产动物饲料、名贵鱼类饲料、功能性饲料添加剂等领域的商业化产品开发和市场拓展上取得突破,从概念创新起步,通过产品创新,达到效益创优的目的.。
人人会养藻系列——十点养藻基础理论知识（养藻人必看）
⼈⼈会养藻系列——⼗点养藻基础理论知识（养藻⼈必看）⼈⼈会养藻系列——⼗点养藻基础理论知识（养藻⼈必看）时间：2018-05-29【原创】养藻不难，养好藻则不易。
养藻则只需要有光，有碳（⼆氧化碳或碳酸氢盐等），有培养基，加上合理的条件（温度，PH，盐度等），则基本上可以将藻养起来，但未必保证效率及产率。
要实现以最低的成本达到最⾼的微藻产率，则需要下⼀番功夫。
总结⼗点有关养藻的基础理论知识，分享给⼤家。
1.“过⼭车”式的⽣长曲线微藻⽣长需要光，光不⾜则⽣长缓慢，光过多同样⽣长缓慢。
针对某⼀种特定的藻种，⼀般有都最合适的光强范围，⼀般微藻的饱和光强在50~300µmol/m2/s（2700~16200lux）左右。
2.光在藻液中的衰减现象微藻培养液中，随着藻液深度的增加，光强逐渐快速下降，主要是由藻细胞对光的吸收和散射所引起。
光强下降的程度还于藻细胞密度有关，密度越⾼，则光衰减的越迅速。
实际上，微藻密度达到0.5-1g/L时，能透⼊到藻液层的深度也就1-5cm左右，也就是说藻液层在10~30cm甚⾄更⼤时，⼤部分区域的藻细胞是得不到光照的。
3.微藻的闪光效应闪光效应说的是如果藻细胞在跑道池底层照不到光的区域和上层光照好的区域来回运动的频率⾜够快的话（50~100Hz左右），那么藻细胞的⽣长情况与在连续光照条件下的⽣长效果是⼀样的。
因此，加强池⼦和光反应器中的混合对促进微藻的⽣长具有⼀定的作⽤。
当然，实际情况是光反应器内藻细胞的频率⼀般仅⼏个Hz左右，因此混合所能起到的促⽣长作⽤也是⾮常有限的。
4.微藻光驯化现象⼀般你会发现养藻过程中，藻液颜⾊从淡绿或黄绿⾊到深绿⾊，然后后期会达到⿊绿⾊，除了藻密度越来越⾼外，藻细胞⾊素的增加也是重要的因素。
光驯化（光适应，Photoacclimation）说的就是这样⼀个现象。
为了充分合理利⽤光，藻细胞会调整⾃⾝的⾊素含量及组成，实现光合效率最⼤化。
在低光照下，藻细胞的⾊素含量会增加以充分吸收光照，在⾼光照下，藻细胞的⾊素含量会减少，以降低最光的吸收，起到对光合系统的保护作⽤，减少光抑制和破坏光合系统。
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在气提式PBR中，容器中的液体体积通过挡板分成两个相 连的区域。液体在反应器底部的二氧化碳供应引起的循 环流中移动。由于其相对较好的传质和循环，它提供了 最高的固定效率。这提供了低暴露于光辐射的低表面积 介质的高循环率，从而使光抑制作用最小。通过采用加 压气-液系统以在反应器中产生细小气泡，可以轻松调节 CO2浓度，而无需像在开放式池塘系统中那样使用挡板。 此外，在优化的PBR中，生成的微气泡具有较高的表面积 与体积之比，在介质中缓慢上升，从而使气体更好地溶 解在液体中。微气泡可以逐渐上升并在介质中坍塌，而 不是大气泡快速上升并在介质表面破裂到大气。
多层生物反应器
多层生物反应器系统已被认为是处理废水的可行且 具有成本效益的培养系统。它由几层储水箱体组成， 一层又一层地排列。多层池塘的中试规模已达到 2000 L至40000 L的容量。它已成功用于在离心液 和动物粪便废水中进行微藻培养。在重力作用下从 顶部到底部容器，进行混合并向上泵送，使介质再 次循环回到顶部容器。除日光照射外，还可以安装 人造光源每一层水箱的顶部，以确保充足的光源供 应。此系统的好处在于，由于其排列成排，因此需 要的空间更少，易于扩展且具有成本效益，同时其 局限性与其他类型的开放式池塘系统相似。
微藻培养系统
目录
一、开放式池塘系统 ①跑道池 ②多层生物反应器
二、封闭式系统 ①气提式光生物反应器 ②管道光生物反应器 ③平板式光生物反应器 ④袋式光生物反应器 ⑤膜式光生物反应器 ⑥过滤式光生物反应器
跑道池培养系统
跑道池培养系统，作为一个开放的池塘系统，深 15至25厘米。它配备了叶轮搅拌装置，以确保良 好的循环和营养均匀。另外，通过在流道中放置 挡板来控制和引导培养液的流动。这促进了池塘 的液速以每秒30厘米以上的速度运行。跑道池是 目前商业规模最常用的大规模养殖系统。它用于 小球藻，螺旋藻，雨生红球菌和杜氏藻的商业培 养。如果与封闭的光生物反应器系统进行比较， 则水道栽培产生的小球藻生物量生产力较低。
Good
Good
Good
Good Good
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Light efficiency
Low Middle
High
High
High
High High
High
Growth rate Low High
High
High
High
High High
High
谢谢观看
The variation in properties of different cultivation systems
Cultivation system
Raceway pond Multi-layer bioreactor Airlift
photobioreactor Tubular
photobioreactor Flat plate
平板式光生物反应器
袋式培养系统
Bag PBR是一种半连续PBR，可在透明 聚乙烯袋中培养微藻。将这些袋悬挂并 放置在笼子中，并在阳光下放置多个隔 板。空气从袋子的底部喷出，并在底部 将袋子密封成圆锥形，以防止细胞沉降。 在进行室外中试工厂之前，这通常用于 实验室规模。
膜光合生物反应器
膜PBR基本上是将膜集成到气举 或管状PBR中，以产生细小气泡， 从而更好地将CO2质量转移到介 质中。膜的表面积大，微孢子会 产生直径5.5-10.1 mm的细小气 泡。理想的膜式PBR应该：①易 于时安防装止；O2②积良累好；的③C膜O必2 分须配耐，碱同性 和酸性条件；④减少膜污染； ⑤高耐久性。然而，细小气泡的 分散在反应器内部产生浑浊的状 态降低了光的穿透。解决此局限 性的方法是将气体和光传输系统 分成两个独立的系统。
过滤式光合生物反应器
过滤PBR包括一个透明的培养箱和 一个回收箱，由它们之间的膜隔开。 过滤PBR的初始操作需要将悬浮的 微藻细胞悬浮在培养槽中。当培养 基通过膜进料时，微藻细胞被过滤 并附着在膜上，形成生物质。微藻 细胞可以很容易地被流动的液体培 养基冲洗掉，随后可以收集到活细 胞。然后，液体培养基从再循环罐 再循环，并连续再循环回到培养罐。 该系统易于启动，并且可以消除下 游加工生物质应用的收获成本。但 是，必须控制培养基的流速，以使 对微藻均匀分布和附着的干扰最小。
气提式PBR具有有效的气体滞留性，但由于其具有高的细 胞剪切效应，难以控制温度，复杂的液体流态和较高的 运行成本，因此难以扩大规模。
气提式光生物反应器
管道光生物反应器
管状PBR系统是大规模户外培养中 最引人注目的系统。管状PBR由透 明材料制成，并放置在室外阳光直
射下。将微藻培养在容器中，允许
向培养基中添加空气，二氧化碳和
通常认为它最适合微藻培养，但反
应器的大小和长度仅限于参数控制， O可2以去达除到和的CO最2消大耗容。量迄约今为为20止L。，浓它缩 培养液的进一步增加使管的长度和
直径增加。因此，难以按比例放大
并且唯一的解决方案是增加反应器 单元。
平板PBR的单位体积比表面积大，可实现较大 的辐照区，具有成本效益，可进行大量培养， 并具有出色的生物质生产率。平板PBR已实现 短光路和陡峭的光梯度，并且可以通过添加用 于向光梯度通气的挡板来进一步增强。使用鼓 泡技术的通气率可以表示为每单位体积培养基 （vvm）的气体体积流量。对于5％（v/v）或 10％（v/v）的CO2曝气，建议的最佳曝气率为 0.023-1.000 vvm，而平板PBR的最佳曝气率为 0.05 vvm。平板PBR具有可扩展性，可容纳 1000至2000 L的容量。局限性包括温度控制困 难，近壁区域有限的生长程度和流体动力应力。
养分。和通过反应器去除氧气。通
过使用机械泵，介质以高湍流通过
管循环并返回到储层。管中的流速 范围为30 cm/s至50 cm/s，以确保 CO2分布，明/暗循环并防止细胞沉 积。微藻的一部分通过太阳能收集
管循环后通常会收获。管的直径通 常为5-20cm，以使阳光能够穿透， 从而产生更高的微藻生产率。尽管
photobioreactor Bag photobioreactor
Membrane photobioreactor
Filtration photobioreactor
Cost Scale-up
Energy
Consumption
LowEasyL源自wMiddle EasyLow
High Difficult
Middle
High Difficult
High
High Middle
Middle
Low High
Middle Difficult
Middle Middle
High Middle
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Space
High Low Low Low Low Low Low Low
Gas transfer
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