分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线、葡萄糖消耗曲线、pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25 g/L,然后进行缺氮培养12 h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到了63.82%,油脂产量达43.37 g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响(英文)

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线,葡萄糖消耗曲线,pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25g/L,然后进行缺氮培养12h,然后进行缺氮培养12h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到63.82%,油脂含量达43.37g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

PK-15细胞在微载体悬浮放大培养及PCV2增殖工艺研究

为建立在生物反应器内微载体逐级放大培养PK-15细胞和增殖PCV2技术。采用分批式培养方法,研究了PK-15细胞在微载体胰酶消化放大悬浮培养及猪圆环病毒2型(PCV2)增殖工艺。结果表明,5 g/L的微载体和高糖DMEM下,采用4.0×105cells/m L的初始接种密度及培养至第2天进行换液操作工艺可以获得最佳的PK-15细胞生长效能。胰酶消化转移将PK-15细胞从1 L反应器放大至3 L反应器,微载体上细胞贴附均匀、生长旺盛,培养3 d细胞密度可达34.3×105cells/m L。采用感染复数为0.1的接毒比例,细胞接毒后在微载体上传至第3代收获毒液可获得最高的PCV2增殖效价107.25TCID50/m L。为PCV2疫苗的生物反应器规模化生产奠定了基础。     

MDCK单细胞悬浮生长的驯化筛选及其在AIV增殖上的初步应用

采用逐步降低培养基中血清含量的方法获得可悬浮生长的MDCK-Sus细胞株,对其生长代谢情况、细胞膜表面病毒受体丰度,以及在生物反应器中悬浮培养该细胞对禽流感H9亚型病毒增殖进行了初步应用研究。结果表明,MDCK-Sus细胞株可完全适应无血清营养条件并呈单细胞悬浮生长状态,细胞生长旺盛,平均比生长速率达到0.556 d-1,最大活细胞密度达到2.42×106cells·m L-1,并可检测出其细胞膜表面具有正常丰度的唾液酸-α-2,3-半乳糖糖链受体。在MOI为0.05,TPCK处理的胰蛋白酶作用浓度为1μg·m L-1的条件下,AIV-H9亚型病毒JS03株可在MDCK-Sus细胞中获得较好的增殖HA效价,达到8log2·25μL-1。     

四爿藻培养模式的筛选及其培养基的优化

[目的]为了提高热带四爿藻的生长速率。[方法]以"宁波大学3#微藻培养基"为基础,分别添加有机碳(葡萄糖和乙酸钠)对四爿藻进行自养、兼养及异养培养,筛选出促进四爿藻快速生长的培养模式,并通过单因子及正交试验,优化其培养基配方。然后用优化培养基与"宁波大学3#微藻培养基"对比培养四爿藻。[结果]乙酸钠是四爿藻兼养培养的适宜有机碳,其最佳的乙酸钠浓度为6 g/L。获得了四爿藻的兼养培养基为:6 g/L CH3COONa、50 mg/L NH2CONH2-N、2 mg/L Ca(H2PO4)2-P、1 mg/L Fe SO4-Fe、1 mg/L Vitamin B1、0.000 5 mg/L Vitamin B12和0.5 mg/L Vitamin H。优化兼养培养基与"宁波大学3#微藻培养基"对比培养四爿藻的结果表明,培养第7天,兼养培养收获的藻细胞密度、干重分别达到3.84×106cells/m L及1.14 g/L,分别是"宁波大学3#微藻培养基"的2.83倍、3.12倍。[结论]四爿藻进行兼养培养可获得高密度培养。     

NaHCO_3及培养时间对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)生长、蛋白质和脂肪酸组成的影响

本文研究了培养液中添加0、0.5、1.0、1.5和2.0 mg/m L NaHCO_3对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)生长、细胞蛋白质含量及脂肪酸组成的影响,并进一步探讨了添加适宜NaHCO_3后不同培养阶段对细胞营养组成的影响。结果表明:NaHCO_3对球等鞭金藻的生长和细胞营养价值有显著影响。批次培养模式下培养液中添加1.5 mg/m L NaHCO_3可以获得最大细胞密度和比生长率。球等边金藻细胞中蛋白质含量随培养液中NaHCO_3添加量的增大而显著减少;而细胞中得单不饱和脂肪酸(MUFA)显著增加,多不饱和脂肪酸(PUFA)显著降低。在添加1.5 mg/m L NaHCO_3的培养条件下,不同培养阶段的藻细胞蛋白和脂肪酸组成也有显著变化,随着培养时间的延长,SFA和MUFA含量逐渐增加,PUFA含量则显著减少。培养液中添加NaHCO_3有助于提升球等鞭金藻作为生物柴油原料的品质。     

机械搅拌式生物反应器悬浮培养293T细胞生产慢病毒的工艺

采用L型大泡通气系统机械搅拌式生物反应器培养293T悬浮细胞和规模化生产慢病毒载体,通过4种方法驯化293T悬浮细胞,对其慢病毒包装能力进行验证,并建立种子扩增链,在5.5 L工作体积生物反应器中绘制悬浮细胞生长曲线和包装慢病毒。结果表明,采用体积分数50%的293 CD05 Medium无血清基础培养基和体积分数50%的SMM293-TⅡ培养基可以快速驯化293T细胞,成功得到野生型且具有慢病毒包装能力的悬浮细胞系。悬浮细胞在机械搅拌式生物反应器培养,2 d细胞密度可达1.5×10~6个·mL~(-1)。添加质粒复合物和补料培养基,培养4 d可以收获6.5×10~7 TU·mL~(-1)滴度的慢病毒粗产品,相比细胞工厂的滴度提高34倍。     

Marc-145细胞微载体悬浮培养及PRRSV增殖工艺的建立

采用分批式培养方法研究了Marc-145细胞微载体悬浮培养及猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)增殖工艺。结果表明,在3 g/L的微载体用量下,采用1 ml 3×105个细胞的初始接种密度及培养至第3 d进行换液操作工艺可以获得最佳的Marc-145细胞生长效能。采用感染复数为0.05的接毒比例及接毒后48 h收获毒液可获得最高的PRRSV增殖效价。在5 L反应器中重复验证上述工艺,获得较为稳定的试验结果,最大细胞密度均可高于1 ml 2×106个细胞,PRRSV的增殖效价均高于108.0TCID50/ml。为猪繁殖与呼吸综合征病毒疫苗的生物反应器规模化生产奠定了基础。     

转基因螺旋藻的光生物反应器培养及鉴定

以本实验室构建的转胸腺素基因螺旋藻为藻种,利用中科院过程工程研究所研制的PhR-L20C光生物反应器,根据该反应器的各项性能指标和参数条件,采用本实验室优化过的培养条件,对转化藻进行高密度培养,初始pH值约为9.0,光照强度平均约为10 000 Lx,培养温度28~30℃,一个培养收获周期为10 d,平均生长速率为0.3 OD560.d-1,10 d后藻细胞OD560达3.0,最终藻细胞密度可达到1.3 g.L-1(干重);高密度培养后的转化藻经PCR鉴定,目的基因能够稳定地整合在螺旋藻染色体上,经Western-blot证明外源基因在螺旋藻中获得高效表达,且在光生物反应器中经过30 d的无抗生素G418的高密度培养后,外源基因能够稳定的遗传表达。     

球等鞭金藻OA-3011积累脂肪酸的条件研究

以球等鞭金藻OA-3011培养液的细胞密度和脂肪酸含量为评价指标,利用均匀设计确定了硝酸钠和磷酸二氢钾的用量;选择影响球等鞭金藻积累脂肪酸的4个因素进行3水平的正交试验,确定其积累脂肪酸的最优条件。结果表明,海水培养基中硝酸钠的适宜浓度为75 mg/L,磷酸二氢钾的适宜浓度为8 mg/L;球等鞭金藻OA-3011的最佳培养条件为：盐度30‰,pH值7.5,接种量90×104个/ml,培养温度25℃,此条件下培养液中脂肪酸含量可达48 mg/L。     

静置培养BHK-21细胞生长及代谢动力学研究

为研究BHK-21细胞的生长及代谢动力学特征,试验采用低密度静置培养方法,每天测定细胞生长密度和活力,并利用多参数生化分析仪测定培养液中Gluc、Lac、Gln和NH4+的含量,计算细胞指数生长期的比代谢速率。结果表明:BHK-21细胞生长曲线呈S型,最大增殖密度为50.3×104 upf·mL-1,倍增时间为21.1h;对数生长期Gluc和Gln的比消耗速率为-3.79mg·(106 cells)-1·d-1和-9.95μmol·(106 cells)-1·d-1,Lac和NH4+的比生成速率为2.81mg·(106 cells)-1·d-1和6.30μmol·(106 cells)-1·d-1。     

营养盐磷浓度对斜生栅藻生长的影响

设置0.01、0.05、0.10、0.15、0.20 mg/L 5个不同营养盐磷浓度梯度培养试验,研究不同磷水平对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长速率的影响。结果表明,斜生栅藻的生长与水体中磷浓度相关,在培养周期内,与对照组相比,不同磷浓度对斜生栅藻生长有促进作用,在磷浓度0.15 mg/L条件下,藻密度达到最高值,为129.25×104个细胞/mL,当磷浓度提高到0.20 mg/L时,藻密度降低到108.18×104个细胞/mL,说明在5个磷浓度梯度中,磷浓度0.15 mg/L为斜生栅藻生长最适浓度,而高于该浓度时会限制斜生栅藻的生长。单因素方差分析表明,在营养盐氮充足条件下,磷浓度提高促进了藻类暴发式生长,说明水体中磷浓度升高是水华产生的重要因素。     

船舶压载舱黑暗条件对青岛大扁藻种群的生态影响

为阐明船舶压载舱的黑暗密闭环境对绿藻生长的影响,以青岛大扁藻为模式生物,设置不同的初始密度(5 cells/m L、50 cells/m L、5×10~2cells/m L、5×10~3cells/m L和5×104~cells/m L),研究青岛大扁藻在黑暗条件下的相对生长抑制率及在不同生长期和初始密度处理下的种群响应。并对黑暗处理后的青岛大扁藻进行光照恢复研究,探索在不同的起始密度下,未经黑暗与经黑暗处理后的扁藻种群密度变化的差异。结果表明,经过黑暗处理的低密度(3 cells/m L)的青岛大扁藻在光恢复两周后仍然可以达到较高的种群密度水平(1×10~3);经黑暗处理的青岛大扁藻在光恢复初始密度为3及3×10~4cells/m L时的种群恢复能力较未经黑暗处理的弱,且存在显著差异(P0.05)。     

生物反应器中PRRSV工业规模增殖工艺的建立

分析比较了3种不同微载体悬浮培养工艺——分批换液式、消化传代放大式、循环灌注培养式对Marc-145细胞微载体培养效能及生理代谢的特点及差异,并实现了从5 L至60 L反应器放大过程的PRRSV实际增殖应用。结果表明,在5 L动物细胞反应器中使用相同的微载体用量6 g/L,分批换液式培养和消化传代放大式培养仅获得27×105~28×105cells/m L的细胞密度,低于循环灌注培养式的培养能力(59.4×105cells/m L)。根据这3种不同培养工艺的特点,设计并实施了可应用于实际生产的工艺流程,即Marc-145种子细胞以循环灌注培养方式在5 L反应器中完成初级培养,经消化传代工艺,将种子细胞放大接种于60 L反应器中进行分批换液式的二级培养,用于PRRSV的大规模增殖,结果显示PRRSV增殖滴度可达到108.3TCID50/m L。该过程成功地模拟了Marc-145细胞在工业级水平上的放大培养操作工艺,其放大倍数达到1∶3的传代系数,具备实际应用价值。     

光照对花生网斑病菌生长、产孢及致病力的影响

研究了不同光照条件对花生网斑病菌(Phoma arachidicola Marasas,PauerBoerema)生长、产孢及致病力的影响。结果表明,在燕麦培养基上培养14 d时,病原菌在近紫光、全光照条件下的菌落直径(分别为6.2 cm和6.3 cm),显著高于黑暗、光暗交替(12 h-12 h)条件下的菌落直径(分别为3.9 cm和4.3 cm)。在黑暗或光暗交替(12 h-12 h)条件下培养22 d时,花生网斑病菌在燕麦、玉米琼脂或花生叶煎汁培养基上均未产生分生孢子,但在近紫光下,除玉米琼脂培养基外,在燕麦培养基和花生叶煎汁培养基上均产生大量的分生孢子,浓度分别为3.1×10~6个/m L和7.0×10~5个/m L。在近紫光下,花生离体叶片于接种病原菌孢子悬浮液后7 d开始发病,但在黑暗、光暗交替条件下未发病。因此,近紫光有利于花生网斑病菌菌丝生长、产孢及致病。     

3.5mg/L水杨酸诱导斜生栅藻积累虾青素的分子机理

在自然条件下,向对数生长期的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)培养液中加入3.5 mg/L的水杨酸溶液,进行胁迫培养以诱导藻类细胞内虾青素的合成与积累。在培养过程中,每隔3 d对藻液取样制片,然后用显微镜观察其生长状况及细胞形态变化。结果发现:经3.5 mg/L水杨酸诱导的藻的形态发生了明显变化,该水杨酸溶液对于斜生!藻细胞来说是一种逆境胁迫因子,藻细胞内通过积累高达1.123 mg/g的虾青素来形成一种自我保护机制。八氢番茄红素脱氢酶(PDS)和β-胡萝卜素加氧酶(crt O)基因表达水平上调是藻细胞合成虾青素的主要调控机制。随着培养时间增加,藻细胞生物量呈时间依赖性增加(除15 d外),最高达2.08×106个/m L。     

硝酸钠浓度对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响

研究了0.15、0.30、0.75、1.50 g/L 4种不同硝酸钠营养浓度条件对雨生红球藻生长状况的影响,同时探究了该试验条件对雨生红球藻中虾青素起始积累期和后期积累量的影响,以寻找既能使雨生红球藻在氮源用尽后细胞密度达到或接近最大,同时又能最快直接进入虾青素积累阶段的硝酸钠营养添加浓度。试验结果表明,硝酸钠浓度为0.15 g/L时雨生红球藻细胞生长状况最好,细胞浓度最高可以达到5.19×105个/ml。此条件下细胞尚未停止生长即已有细胞开始积累虾青素,变红(培养的第23天)。使用有机溶剂萃取法以丙酮提取虾青素,硝酸钠浓度为0.15 g/L时,最终虾青素浓度达到19.136 mg/L,是其他硝酸钠浓度下的虾青素含量最大值。     

氮含量对等鞭金藻生长及生化组分的影响

[目的]为了确定利于等鞭金藻生长及不同生化组分积累的优化氮含量.[方法]采用流加培养方式和单因素考察,研究5种硝酸钠浓度时等鞭金藻生物量及细胞内生化组分含量随培养时间的变化趋势.[结果]在在流加培养方式下,适合等鞭金藻生长和细胞内蛋白质积累的硝酸钠含量为150 mg/L培养液;在含37.5 mg/L硝酸钠的培养液中,等鞭金藻细胞内的总脂含量在培养中期达到最高值;而在含75 mg/L硝酸钠的培养液中可溶性总糖和淀粉含量分别在培养的中后期和后期达到最大值.[结论]培养液中的氮含量对等鞭金藻细胞生长及细胞内生化组分的含量有重要影响.这可能由不同氮浓度下等鞭金藻的代谢途径发生变化所致.从等鞭金藻作为生物能源资源的角度考虑并兼顾生物量,应选择含75 mg/L硝酸钠的培养液培养等鞭金藻.     

NAA对盐藻生长与物质积累的影响

在培养基中分别加入不同浓度的植物生长激素类物质NAA培养盐藻,测定分析培养后的盐藻细胞密度、蛋白质积累含量和β-胡萝卜素积累含量。结果表明,不同浓度的NAA对盐藻生长与物质积累有不同影响,NAA浓度为0.02 mg/L时,可显著促进盐藻的生长与物质积累,而NAA浓度大于0.02 mg/L时,则可显著抑制盐藻的生长与物质积累。NAA对盐藻细胞的作用效应规律与高等植物相同,但生长素类物质对高等植物细胞作用的酸生长学说机理不适用于盐藻细胞。     

温度对一株耐高氨氮绿球藻生长及油脂特性的影响

利用耐污微藻净化污水并耦合微藻生物柴油生产是当前微藻开发应用的热点。探讨了不同培养温度(20、25、30、35和40℃)对一株耐高氨氮绿球藻(Chlorococcum sp.)生长及细胞油脂特性的影响。初始接种密度为300×104cells/m L,培养周期为7 d。结果表明:培养温度对绿球藻的生长具有显著影响,随着温度的升高,绿球藻的细胞密度和生物量呈现先上升后下降的变化,其峰值均在35℃,分别为3 604×10~4cells/m L和0.92 g/L。对采收的藻细胞脂肪蓄积及特性分析表明,藻细胞的油脂含量和油脂产量随着温度的升高先上升后下降,其峰值也出现在35℃,分别为23.67%和21.65 mg/L。随着培养温度的升高,藻细胞的饱和脂肪酸含量先升高后降低,而多不饱和脂肪酸则持续下降。从微藻生长并耦合生物柴油生产的角度考虑,该耐高氨氮绿球藻株的适宜培养温度为30~35℃。