4株小球藻缺陷培养条件的优化及藻株CE14的分子鉴定

通过采集海口周边热带淡水水样,用平板分离纯化法获得158株纯藻,选择其中4株（CE1,CE14,CE18,CE31）经初步鉴定的小球藻进行缺陷培养（HSM,HSM-N,HSM—S,HSM-P4种培养基培养）及油脂含量测定,结果显示：N和S2种元素缺乏对这4株小球藻生物量影响较大,且使这4株小球藻的含油量显著高于在HSM培养基培养的含油量;P元素的缺乏对这4株小球藻生物量影响较小,仅使CE1和CE18的油脂含量显著上升。CE14生长迅速,油脂含量高,其在HSM-S培养基中的油脂含量高于其他3种培养基,占细胞干重的86．55％。对CE14进行18S rDNA鉴定,得出CE14藻株属于绿藻门,绿藻纲,绿球藻目,小球藻科,小球藻属,与Chlorella vulgaris的18S rDNA基因的相似度为99％。     

莱茵衣藻磷酸果糖激酶RNAi载体构建 及其对莱茵衣藻油脂积累的影响

为研究磷酸果糖激酶（PFK2）对微藻油脂积累的影响、克隆了莱茵衣藻磷酸果糖激酶同源基因CrPFK2、 构建CrPFK2 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻。通过测定转基因藻在HSM 培养下的生物量和油脂含量的结果发现、 CrPFK2 RNAi 转基因藻株在HSM 培养基中生长加快、油脂含量下降了17.03%耀21.48%、说明CrPFK2 基因表达的降 低与藻细胞油脂含量减少成正相关。CrPFK2 通过改变光合碳流的多少间接调控藻细胞油脂的合成。该结果为 CrPFK2 基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。     

栅藻贴壁培养供氮策略研究

[目的]贴壁培养是微藻培养的一种新方法,具有克服传统液体悬浮培养方式耗水量大、收获困难、能耗高等优势。当该方法用于培养富油微藻时,一个亟待回答的问题是如何调控氮元素供给以获得高产油率。本文旨在研究氮元素对微藻贴壁培养时生长和油脂积累的影响以及优化氮营养的供给。[方法]以栅藻(Scenedesmus obliquus)为目标藻种进行贴壁培养,设定不同氮浓度和总氮量处理,检测不同氮供给方式对栅藻生长和油脂积累的影响。[结果]在贴壁培养条件下,恒定氮浓度为1.76mmol·L~(-1)时,栅藻总脂和TAG产率分别高达3.80和2.01g·m~(-2)·d~(-1)。总氮量为1.76mmol时,可使得160cm~2的栅藻总脂和TAG产率达到最大值。[结论]栅藻贴壁培养优化供氮策略为60L氮浓度为1.76mmol·L~(-1)的BG-11培养基可使得1m~2接种量为10g·m~(-2)的栅藻的总脂和TAG产率达到最佳值。     

一株绿藻(Chlamydomonas sp.PD-4)产油性能的初步评价

[目的]评价绿藻Chlamydomonas sp.PD-4能否作为油藻的备选藻株。[方法]研究该藻基本的生化组成以及不同培养条件下该藻的生长、油脂含量以及脂肪酸组成,并且观察该藻的气浮现象。[结果]该藻在100μmol/(m~2·s)培养9 d可产25.81%蛋白、18.82%油脂以及23.50%糖。该藻在200μmol/(m~2·s)的光以及氮浓度限制条件下培养,其油脂含量和多不饱和脂肪酸含量都会进一步提高。在较高的光强下静置培养,该藻可以自身气浮。[结论]该藻具有产油微藻的潜力。     

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。     

营养条件对三角褐指藻生长和油脂积累的影响

研究了培养基中添加乙酸钠、尿素以及Fe3+对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长和油脂积累的影响。结果表明,培养基中添加乙酸钠作为碳源的兼养生长模式对三角褐指藻的生长和油脂含量的增加有明显的促进作用(P<0.05),在乙酸钠浓度为5.0 g/L时得到最大生物量为1.28 g/L,是对照的1.7倍;而在乙酸钠浓度为0.5 g/L时油脂含量达到最大(28.90%),是对照的1.9倍;培养基中添加适当浓度的尿素作为氮源,可以显著地提高三角褐指藻的生长速率(P<0.05),但对生物量和油脂含量没有显著影响(P>0.05);培养基中Fe3+浓度的增加对三角褐指藻的生长速率、生物量及油脂积累均没有显著影响(P>0.05)。     

碳源和乙醇调控雨生红球藻生长与虾青素积累

[目的]雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长速率和虾青素积累量决定着雨生红球藻商业化生产的经济效益。本文旨在建立提高雨生红球藻生长和虾青素积累的新方法。[方法]以BG-11为基础培养基,分别以乙酸钠和二氧化碳为碳源,添加少量乙醇,探讨乙醇和碳源对雨生红球藻生长及虾青素积累的效应。[结果]添加乙醇显著提高了雨生红球藻生长及虾青素积累。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻生长迅速,在第4天细胞密度上升到1.587×106 cells·mL~(-1),而对照组(BG-11+乙酸钠)在第8天细胞密度才上升到1.187×106 cells·mL~(-1)。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻在第14天生物量和虾青素含量分别达2.74g·L-1和3.51%(干重),分别是对照组的2.98倍和1.71倍,显著高于对照组。同样,(BG-11+CO2)+乙醇培养的雨生红球藻在第6天细胞密度上升到1.236×106cells·mL~(-1),在第14天生物量和虾青素含量分别达2.59g·L-1和3.1%(干重),均高于对照组(BG-11+CO2)的生物量(0.7g·L-1)和虾青素含量(1.43%,干重)。[结论]研究结果为建立基于添加乙醇提高雨生红球藻生长速率和虾青素积累量的简单易行规模化技术体系提供了科学参考。     

两株热带淡水微藻的海水驯化及其总脂含量变化

对实验室新分离的网状空星藻(Coelastrum reticulatum)及栅藻(Scenedesums sp.)进行海水驯化,并考察了驯化期间两株藻的生长状况及总脂含量的动态.结果表明,盐度的增加刺激了微藻生长,驯化最初对藻类油脂积累有不利影响,随着驯化工作的进行,微藻总脂含量逐步上升.最终获得了可在海盐含量为25‰的培养基中生长的藻株,并且总脂含量与驯化前相比无明显差距,达到了海水驯化的目的.     

梅尼小环藻产油培养工艺的优化

[目的]研究培养条件对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响,以获得其产油的最佳培养工艺。[方法]采用干重法评价梅尼小环藻的生物量,采用溶剂浸提法测定微藻中油脂含量,并通过单因子试验考察培养温度、初始pH、光照强度、摇床转速、接种量对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响。[结果]梅尼小环藻产油最佳培养工艺为:培养温度25℃、初始pH 8.0、光照强度600 lx、摇床转速130 r/min、接种量20%。在上述优化条件下培养5 d,梅尼小环藻的生物量和油脂含量可达到5.4 g/L和56%,分别为对照组的1.38和1.30倍。[结论]研究结果为大规模化生产微藻油脂提供了理论依据。     

埃氏小球藻去鸡场废水氮磷效果及总脂积累的研究

[目的]规模化畜禽养殖已造成严重的废水污染,本研究拟建立微藻净化畜禽废水技术体系,以期有效脱氮除磷和同时获得大量高脂含量的微藻生物质。[方法]通过检测一养鸡场废水中氮磷等污染成分,并以其为研究对象,选用埃氏小球藻(Chlorella emersonii)为试材,系统分析该微藻在不同稀释倍数的鸡场废水中的生长表型、脱氮除磷效率及油脂产率。[结果]在鸡场废水原液及2倍稀释液中,埃氏小球藻的生长均受到了显著抑制(P0.05),除氮率和油脂产率均较低;在高稀释倍数(≥4倍)的废水中,微藻生长迅速,并且氮磷去除率高达80.3%和75.0%;藻细胞油脂含量随废水稀释倍数的增加而增加,最高达34.6%。[结论]在鸡场废水原液和低倍稀释的废水中,埃氏小球藻生长受阻;在稀释4倍以上的废水中,藻细胞生长良好、脱氮除磷效率和油脂产率均较高。利用微藻处理鸡场废水,既可高效去污,又可获得富油的微藻生物质。这为后续建立基于微藻净化畜禽废水联产生物柴油等高值微藻产品的生产工艺奠定了技术基础。     

农药和抗生素在微藻纯种培养中的应用

纯种的分离培养是微藻产品开发尧规模培养和科学研究的基础遥微藻易受其他生物污染袁又无法低温保存袁导致其分离培养面临困难遥比较了不同浓度的3种农药和3种抗生素分别对微茫藻18A8袁小球藻CE14和亚心形扁藻袁小新月菱形藻生长的影 响袁确定它们用于藻种分离的最佳浓度为百菌清25 mg/L尧水合霉素25 mg/L尧绿邦200 mg/L尧卡那霉素25 mg/L尧氨苄西林25 mg/L和制菌霉素1.25 mg/L遥采集含有微藻的淡水尧海水水样先后培养在混合添加了3种适宜浓度的农药和抗生素的培养基袁最终抑制了微藻中其他真菌和细菌的生长袁实现了微藻的藻种纯化遥     

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。     

硝酸钠浓度对亚心形扁藻生长及油脂与淀粉含量的影响

[目的]确定硝酸钠浓度对亚心形扁藻生长及油脂和淀粉含量的影响.[方法]以亚心形扁藻作为试验材料,以海洋微藻培养常用的普适性康维方营养液为基础,考察硝酸钠质量浓度为10 mg/L、60 mg/L、110 mg/L、160 mg/L和210 mg/L的培养基对亚心形扁藻生长及油脂和淀粉含量的影响.[结果]当硝酸钠浓度为10 mg/L时,有利于油脂、淀粉的合成,但此时扁藻生长慢,生物量低,使得这些生物组分的总产量低;当硝酸钠质量浓度为60 mg/L时,油脂和淀粉含量较高,并且扁藻生长快,油脂、淀粉的总产量高;继续增加硝酸钠浓度时,扁藻生物量和各组分含量基本不变.[结论]从微藻生物能源角度考虑,60 mg/L的硝酸钠质量浓度是培养亚心形扁藻的优化浓度.     

L-乳酸生产菌干酪乳杆菌6028液体发酵条件的研究

[目的]寻求干酪乳杆菌6028发酵产酸的最佳条件。[方法]以干酪乳杆菌6028为试验菌种,经斜面培养基、筛选培养基、种子培养基、发酵培养基培养后进行液体发酵,研究碳源、氮源、硫酸镁、磷酸氢二钾、乙酸钠、发酵温度和发酵时间对干酪乳杆菌6028 L-乳酸产量的影响。[结果]当培养基中葡萄糖、氮源、无水乙酸钠、MgSO4.7H2O含量分别为14%、3.75%、0.5%、0.02%,发酵温度为34℃、发酵时间为96 h时,L-乳酸产量最高。在此条件下,L-乳酸的产量达到97.03 g/L。[结论]干酪乳杆菌6028的最佳培养基组成为:葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、无水乙酸钠、MgSO4.7H2O、MnSO4.7H2O、碳酸钙分别为140、15、15、7.5、5、0.2、0.05、100 g/L、吐温-80 1 ml、pH值6.8。最佳发酵时间和温度分别为96 h、34℃。     

葡萄糖氧化酶产生菌发酵条件优化研究

[目的]探讨黑曲霉发酵产葡萄糖氧化酶的最佳发酵条件。[方法]研究不同培养基成分及发酵条件下黑曲霉产葡萄糖氧化酶的活性。[结果]培养基最佳成分为及浓度为：葡萄糖100g/L,有机氮源为4g/L蛋白胨,无机氮源为3g/L硝酸钠;最佳发酵条件为28℃,pH值6,发酵周期72h。[结论]通过优化,黑曲霉发酵产葡萄糖氧化酶的活性明显提高。     

1株益生蜡样芽孢杆菌发酵培养基优化研究

[目的]通过优化蜡样芽孢杆菌的发酵培养基,提高蜡样芽孢杆菌的生物量。[方法]在初始发酵培养基的基础上,通过单因素试验和正交试验确定蜡样芽孢杆菌发酵培养基的最适碳氮源和碳氮比。[结果]优化后的发酵培养基为:葡萄糖15.00 g/L,可溶性淀粉40.00 g/L,蛋白胨10.00 g/L,玉米浆干粉30.00 g/L,硫酸铵3.00 g/L,磷酸氢二钾5.00 g/L,磷酸二氢钠5.00 g/L,硫酸镁1.25 g/L,硫酸锰0.60 g/L,氯化钙2.00 g/L。优化后蜡样芽孢杆菌在50 L不锈钢发酵罐中的发酵液活菌数达1.6×1010cfu/m L,较优化前提高了1个数量级。[结论]优化后的蜡样芽孢杆菌发酵培养基大大提高了该菌的生物量,为工业化放大生产提供了参考。     

秸秆全量还田条件下作物营养障碍因子研究

[目的]确定秸秆全量还田引起的作物营养障碍因子作用大小,为秸秆全量还田精准配肥提供参考。[方法]以南粳9108水稻品种为材料,采用土壤混合秸秆(1 kg土+5 g秸秆)加营养液浇灌的方法,在苗期进行N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 12种元素缺素处理,研究不同营养元素对供试水稻苗期地上部分(株高、基茎粗、叶绿素SPAD)和地下部分(根系)生长的影响。[结果]不同缺素营养液处理的水稻苗期株高、基茎粗、叶绿素SPAD和根系主要形态指标基本上低于完全营养液处理(对照),其中缺N处理各指标降低幅度最大且差异达极显著水平。[结论]秸秆全量还田引起的作物营养障碍因子作用由大到小依次为N、S、Zn、P、K、Ca、Mn、Fe、Cu、B、Mo、Mg,影响最大的元素是N,其次是S、Zn、P。为了更好地发挥秸秆全量还田改土培肥与增产提质的作用,应重视N、S、Zn、P等元素的配合施用。