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CN105039164B - 一种微藻固定化培养方法 - Google Patents

一种微藻固定化培养方法 Download PDF

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CN105039164B
CN105039164B CN201510503798.6A CN201510503798A CN105039164B CN 105039164 B CN105039164 B CN 105039164B CN 201510503798 A CN201510503798 A CN 201510503798A CN 105039164 B CN105039164 B CN 105039164B
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Abstract

本发明公开一种微藻固定化培养方法,涉及微生物培养技术领域,以防止基底介质选择不当时,采用固定化培养法培养微藻无法实现微藻的工业化生产的问题。所述微藻固定化培养方法包括:将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞以进行微藻培养;吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍‑6倍;每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g‑100g;进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL‑2000mL的培养基。本发明提供的微藻固定化培养方法用于微生物培养领域。

Description

一种微藻固定化培养方法
技术领域
本发明涉及微生物培养技术领域,尤其涉及一种微藻固定化培养方法。
背景技术
微藻(Microalgae)是一类在陆地、海洋分布广泛的自养植物,它能够利用太阳能、二氧化碳和水通过光合作用合成油脂、淀粉、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质;而且,由于微藻生长周期短,生物量积累能力高于陆生植物,因此,微藻是一种潜在的可再生能源的生产原料。
为了提高微藻生物量积累能力,促进微藻规模培养中的光能利用效率,人们对微藻的培养方法进行探索,提出了悬浮培养法和固定化培养法两种微藻培养方法;其中,固定化培养法是将微藻固定在基底介质的表层,在培养过程中通过补充能够保持细胞群体湿润的培养基以维持细胞高效生长;而目前,采用固定化培养法培养微藻时,常见的基底介质一般为高分子材料,这些高分子材料可以为自然界已经存在的棉麻等天然纤维,也可以为人工合成材料,如聚四氟乙烯、亚克力等对水不浸润的材料,或聚酯、尼龙等化学纤维。其中,天然纤维容易受到外源生物(如霉菌等)的污染而腐蚀;人工合成材料中化学纤维虽然能够避免天然纤维易受外源生物腐蚀的缺陷;但是,其对水不浸润;因此,采用人工合成的材料作为基底介质进行微藻的固定化培养时,培养基不能均匀的分散到基底介质上,无法充分满足固定化培养法中微藻对培养液的需求,导致藻细胞生长受限;而化学纤维的耐候性差,尤其是在外界光照的条件下容易分解,使用寿命有限。因此,在采用固定化培养法培养微藻时,基底介质的选择是非常重要的;如果基底介质选择不当,是无法实现微藻的工业化生产的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微藻固定化培养方法,以防止基底介质选择不当时,采用固定化培养法培养微藻无法实现微藻的工业化生产的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种微藻固定化培养方法,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞,然后进行微藻培养,获得培养好的微藻;其中,
软化的聚乙烯醇吸水绵由聚乙烯醇吸水绵和吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液组成;吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍-6倍;每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g;进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基。
优选的,所述软化的聚乙烯醇吸水绵是采用以下方法得到:将聚乙烯醇吸水绵浸泡到润湿液中,使润湿液吸附到聚乙烯醇吸水绵上,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;或,
将润湿液喷淋到聚乙烯醇吸水绵上,使聚乙烯醇吸水绵吸收润湿液,得到软化的聚乙烯醇吸水绵。
优选的,所述聚乙烯醇吸水绵的单位面积质量为100g/m2-1000g/m2
优选的,所述浸润液的温度大于0小于等于80℃。
优选的,所述浸润液为水或培养基。
优选的,接种到所述软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵上,且接种到所述软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞覆盖了软化的聚乙烯醇吸水绵表面积的100%。
优选的,每平方米所述软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-32g。
较佳的,所述微藻细胞为球状微藻细胞,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-15g;或,
所述微藻细胞为丝状体微藻细胞,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为10g-32g;或,
所述微藻细胞为梭型微藻细胞或微藻多细胞连体;每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-20g。
优选的,进行所述微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收600mL-1200mL的培养基。
优选的,在光照强度大于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度小于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于1000mL,小于等于2000mL的培养基;或,
在光照强度小于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度大于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于等于300mL,小于1000mL的培养基;或,
在光照强度等于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度等于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收1000mL的培养基。
与现有技术相比,本发明提供的微藻固定化培养方法的有益效果在于:
本发明以软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,软化的聚乙烯醇吸水绵是由聚乙烯醇吸水绵和吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液组成;而聚乙烯醇吸水绵表面分布有若干微孔,这些微孔能够使聚乙烯醇吸水绵具有良好的吸水和给水能力;且聚乙烯醇吸水绵良好的吸水能力能够保证聚乙烯醇吸水绵在充分润湿的情况下均匀的吸附培养基;聚乙烯醇吸水绵良好的给水能力使微藻在进行固定化培养时能够充分的为微藻细胞提供培养基,以维持微藻细胞的生长。另外,本发明所采用的聚乙烯醇吸水绵的生产成本低,不易发霉,具有良好的韧性和耐磨性,因此,本发明以软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质时,使用寿命较高,可以用于工业化固定化培养微藻。
为了保证工业固定化培养微藻的效率,本发明还使聚乙烯醇吸水绵吸附自身质量3倍-6倍的润湿液,得到的软化的聚乙烯醇吸水绵不仅能够保证微藻细胞在软化的聚乙烯醇吸水绵上接种的成功率,还能够防止由于软化的聚乙烯醇吸水绵中含有的润湿液过多,所造成的接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞的流失。
在此基础上,本发明还通过对软化的聚乙烯醇表面所接种的微藻细胞的接种密度进行限定,使每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g,这在保证软化的聚乙烯醇吸水绵的利用率的同时,又防止了因接种过多微藻细胞,使微藻细胞从软化的聚乙烯醇吸水绵上脱落的问题;所以,本发明对软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的接种密度进行限定能够使微藻细胞在培养过程中能够稳定的附着在软化的聚乙烯醇吸水绵上。
此外,本发明在微藻培养过程中,通过控制培养基的供给量,使每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基,使培养基与聚乙烯醇吸水绵的蓄水能力相匹配,从而保证了接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞能够有充分的培养基供给,且不会因为培养基供给量过大而导致接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞脱离软化的聚乙烯醇吸水绵。
因此,本发明通过对聚乙烯醇吸水绵吸附润湿液的质量、对软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的接种密度以及微藻培养过程中培养基的供给量的限定,降低微藻培养的能耗和成本,提高固定化培养法培养微藻的效率,满足了微藻工业化培养的需要。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的微藻固定化培养方法,下面结合对本发明做详细描述。
本发明提供的一种微藻固定化培养方法是将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞,然后进行微藻培养,获得培养好的细胞;其中,
软化的聚乙烯醇吸水绵是由聚乙烯醇吸水绵和吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液组成;吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍-6倍;每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g;微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基。
上述微藻固定化培养方法中,本发明以软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,软化的聚乙烯醇吸水绵是由聚乙烯醇吸水绵和吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液组成的;而聚乙烯醇吸水绵表面分布有若干微孔,这些微孔能够使聚乙烯醇吸水绵具有良好的吸水和给水能力;且聚乙烯醇吸水绵良好的吸水能力能够保证聚乙烯醇吸水绵在充分润湿的情况下均匀的吸附培养基;聚乙烯醇吸水绵良好的给水能力使微藻在进行固定化培养时能够充分的为微藻细胞提供培养基,以维持微藻细胞的生长。另外,本发明所采用的聚乙烯醇吸水绵的生产成本低,不易发霉,具有良好的韧性和耐磨性,因此,本发明以软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质时,使用寿命较高,可以用于工业化固定化培养微藻。
为了保证工业固定化培养微藻的效率,本发明还使聚乙烯醇吸水绵吸附自身质量3倍-6倍的润湿液,得到的软化的聚乙烯醇吸水绵不仅能够保证微藻细胞在软化的聚乙烯醇吸水绵上接种的成功率,还能够防止由于软化的聚乙烯醇吸水绵中含有的润湿液过多,所造成的接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞的流失。
在此基础上,本发明还通过对软化的聚乙烯醇表面所接种的微藻细胞的接种密度进行限定,使每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g,这在保证软化的聚乙烯醇吸水绵的利用率的同时,又防止了因接种过多微藻细胞,使微藻细胞从软化的聚乙烯醇吸水绵上脱落的问题;所以,本发明对软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的接种密度进行限定能够使微藻细胞在培养过程中能够稳定的附着在软化的聚乙烯醇吸水绵上。
此外,本发明在微藻培养过程中,通过控制培养基的供给量,供给量的衡量指标是每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收培养基的质量。具体的微藻培养过程中,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基,使培养基与聚乙烯醇吸水绵的蓄水能力相匹配,从而保证了接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞能够有充分的培养基供给,且不会因为培养基供给量过大而导致接种在软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞脱离软化的聚乙烯醇吸水绵。
因此,本发明通过对聚乙烯醇吸水绵吸附润湿液的质量、对软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的接种密度以及微藻培养过程中培养基的供给量的限定,降低微藻培养的能耗和成本,提高固定化培养法培养微藻的效率,使,满足了微藻工业化培养的需要。
需要说明的是,在进行微藻培养过程中,培养基以连续式或间隙式向培养容器中通入,以使聚乙烯醇吸水绵在微藻培养过程中始终保润湿状态(即聚乙烯醇吸水绵的蓄水能力范围),这种状态具体操作时,是通过控制培养基的供给量实现的。
下面从软化的聚乙烯醇吸水绵的获取、微藻细胞的接种以及微藻细胞的培养三个方面对本发明提供的微藻固定化培养方法进行进一步详细说明。
一、聚乙烯醇吸水绵的获取:
本发明软化的聚乙烯醇吸水绵是采用以下两种方法中的一种得到的:
第一种:将聚乙烯醇吸水绵浸泡到润湿液中,使润湿液吸附到聚乙烯醇吸水绵上,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
第二种:将润湿液喷淋到聚乙烯醇吸水绵上,使聚乙烯醇吸水绵吸收润湿液,得到软化的聚乙烯醇吸水绵。
需要说明的是,上述软化的聚乙烯醇吸水绵还可以采用其他方法得到,不仅限于上述两种方法;且润湿液可以为水或其他适合藻类声场的培养基。而且,本发明润湿液的温度大于0小于等于80℃,这个温度范围能够保证润湿液为液体的同时,使聚乙烯醇吸水绵稳定的存在,不致老化而分解。
另外,上述聚乙烯醇吸水绵的表面形状为任意结构,如平面结构或曲面结构;尤其是聚乙烯醇吸水绵的表面为曲面结构时,聚乙烯醇吸水绵的实际表面积要比普通平面结构时的聚乙烯醇吸水绵的实际表面积大;而聚乙烯醇吸水绵的实际表面积大,则相对的软化的聚乙烯醇吸水绵的表面积大,从而提高了微藻细胞在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面的实际接种效率。
而且,上述吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍-6倍是非常必要的,当吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量小于3倍时,聚乙烯醇吸水绵仍然具有一定的硬度,不利于接种,而当吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量大于6倍时,微藻细胞会因为软化的聚乙烯醇吸水绵中含有较多的润湿液而流失。
此外,为了使聚乙烯醇吸水绵能够充分的吸收润湿液,本发明还限定了聚乙烯醇吸水绵的厚度范围为1mm-10mm,单位面积重量的范围为100g/m2-1000g/m2;优选的,聚乙烯醇吸水绵的厚度范围为2-4mm,单位面积重量范围为150g/m2-350g/m2。在聚乙烯醇吸水绵优选的厚度范围和单位面积重量的范围下,微藻细胞能够最大限度的被接种到软化后的聚乙烯醇吸水绵表面,提高了微藻细胞的接种率。
二、微藻细胞的接种:
本发明向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞时,所采用的微藻细胞包括栅藻、雨生红球藻、小球藻、微拟球藻、三角褐脂藻、杜氏藻、金藻、黄丝藻或螺旋藻,但不仅于此;而接种方法也包括浸没法、喷淋法、抽滤法或涂抹法,但不仅于此,且具体的接种设备可根据所选择的微藻品细胞品种以及接种方法进行适应性选择,在此不做赘述。
另外,为了保证微藻细胞能够充分利用软化的聚乙烯醇吸水绵的同时,使微藻细胞能够稳定的吸附在软化的聚乙烯醇吸水绵表面,在向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞时,对微藻细胞在软化的聚乙烯醇吸水绵上的接种密度进行限定以满足微藻细胞完全覆盖软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,接种密度以每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重衡量;而当微藻细胞完全覆盖软化的聚乙烯醇吸水绵的表面时,接种到软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞覆盖了软化的聚乙烯醇吸水绵表面积的100%。此时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g。如果每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重小于5g时,接种时,微藻细胞不能充分利用软化的聚乙烯醇吸水绵表面的空间;而如果每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重大于100g时,接种时,微藻细胞容易从软化的聚乙烯醇吸水绵表面脱落。
而为了保证软化的聚乙烯醇吸水绵的利用率,优选的微藻细胞的接种密度为:每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-32g。同时,按照微藻细胞的种类,不同种类的微藻细胞的接种密度也有所不同。下面给出几种具体微藻细胞种类时,微藻细胞在软化的聚乙烯醇吸水绵的接种密度:
第一种:微藻细胞为球状微藻细胞:包括雨生红球藻、小球藻或微拟球藻等微藻细胞,但不仅限于此;该类微藻细胞容易形成致密排列;因此,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-15g;
第二种:微藻细胞为丝状体微藻细胞,包括黄丝藻或螺旋藻等微藻细胞,但不仅限于此;该类微藻细胞容易形成松散排列;因此,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为10g-32g;
第三种:微藻细胞为梭型微藻细胞或微藻多细胞连体,例如梭型微藻细胞包括栅藻或三角褐脂藻,但不仅限于此;每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-20g。
三、微藻细胞的培养:
本发明在进行微藻细胞培养时,需要调节培养基的供给量,使其与聚乙烯醇吸水绵的蓄水能力相匹配,具体是通过控制每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基来实现的。优选的,可进一步控制每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收600mL-1200mL的培养基。
而且,在进行微藻细胞培养时,培养基的供给量还考虑基底介质所处的光照条件或湿度条件时,还需要限定培养基的供给量,以使微藻细胞的培养在最佳条件下进行。
具体的,在光照强度大于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度小于等于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于1000mL,小于等于2000mL的培养基。这是因为光照强度大于300μmol·m-2·s-1的可见光下,光照强度较强,而湿度小于等于20%的环境下时,湿度较低,这种情况下需要供给更多的培养基才能维持微藻细胞的培养;而且,光照强度越大或湿度越小,供给的培养基的量越大。
在光照强度小于等于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度大于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于等于300mL,小于1000mL的培养基。这是因为光照强度小于等于300μmol·m-2·s-1的可见光下,光照强度较若,甚至所处环境会较为黑暗,而湿度大于20%的环境下时,湿度较大,这种情况下需要减少培养基的供给量就足以保证微藻细胞生长的耗水量和营养盐供给,实现微藻固定化培养过程中能耗的减小;而且,光照强度越小或湿度越大,供给的培养基的量越少。
需要说明的是,在光照强度等于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度等于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收1000mL的培养基。
另外,在进行微藻细胞培养时,为了使微藻细胞能够更好的成长,还需要对微藻细胞所处的环境的光照、湿度、温度、碳源、pH值等条件进行调节。其中,微藻细胞所处的环境的湿度、温度、碳源、pH值调节是通过对培养基的温度、碳源、pH值进行调节实现的。而培养基中碳源一般是由通入培养基中的CO2和空气的混合气体调节的,且为了使培养基的pH值维持在微藻细胞所能适应的范围内,在通入混合气体时,还需要考虑CO2调节培养基的pH值所用的量。此外,微藻细胞所处的环境的温度和pH值范围是由所选择的培养的微藻细胞而定的,在此不做限定。
需要说明的是,本发明进行微藻培养时每个培养周期为3天-15天,每个培养周期内,培养基优选以间隙式的方式向培养容器通入;具体进行操作时,可以向培养容器中供给一段时间的培养基,然后在聚乙烯醇吸水绵的实现其最大蓄水能力以后,停止供给;微藻细胞可以充分利用聚乙烯醇吸水绵存蓄的培养基进行生长,当微藻细胞生长极大消耗,再继续想培养容器中供给培养基,以使聚乙烯醇吸水绵的实现其最大蓄水能力以后,在此进行培养基供给,如此往复,以达到间隙式微藻培养的目的;而这种间隙式微藻培养可以大大的降低微藻培养的能耗,从而实现培养基营养成分的高效利用。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为1m×1m,厚度为2mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为100g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于20℃水浸泡时间为5分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的6倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质转入到培养容器中,将8L鲜活的黄丝藻种子液(黄丝藻种子液的细胞密度为4g/L),均匀的喷淋在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的黄丝藻种子细胞的干重为32g(即接种密度达到32g/m2),实现黄丝藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好黄丝藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好黄丝藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为1200mL,以满足黄丝藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好黄丝藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对黄丝藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为400μmol·m-2·s-1、温度控制在20℃、pH控制为7;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为5:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为5天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获黄丝藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的黄丝藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现18.2g/m2/d的产量,所收获的黄丝藻细胞含水量可达85%以下。持续进行60个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
需要说明的是,本实施例所使用的BG11培养基为现有标准培养基,其溶剂为水,配制时,1L水中溶解1.5g的NaNO3、0.04g的K2HPO4、0.075g的MgSO4·7H2O、0.036g的CaCl2·2H2O、6.0mg的柠檬酸、3.15mg的FeCl3.6H2O、4.36mg的二水合乙二胺四乙酸二钠、0.02g的Na2CO3、1mL的微量元素储液;其中,
微量元素储液是由水和H3BO3、MnCl2·4H2O、ZnSO4·7H2O、Na2MoO4·2H2O、CuSO4·5H2O、Co(NO3)2·6H2O配制而成;且每升水中溶解2.86g的H3BO3、1.81g的MnCl2·4H2O、0.222g的ZnSO4·7H2O、0.39g的Na2MoO4·2H2O、0.079g的CuSO4·5H2O、49.4mg的Co(NO3)2·6H2O。
实施例二:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.5m×0.5m,厚度为3mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为350g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于80℃水浸泡时间为10分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质转入到培养容器中,将2L鲜活的雨生红球藻种子液(雨生红球藻种子液的细胞密度为4g/L),均匀的抽滤在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的雨生红球藻种子细胞的干重为12g(即接种密度达到12g/m2),实现雨生红球藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好雨生红球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和宽度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11低氮培养基进行微藻培养,BG11低氮培养基以喷淋的方式均匀喷淋至接种好雨生红球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵表面,并调节BG11低氮培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11低氮培养基供给量为600mL,以满足雨生红球藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好雨生红球藻种子细胞软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:室外玻璃棚,其光照选用自然光源,光线正对微藻培养表面,光照强度设置为150μmol·m-2·s-1、温度控制在35℃、pH控制为8;同时通过向BG11低氮培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为1.5:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为12天,培养过程持续供给BG11低氮培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获雨生红球藻。
结果表明,每个培养周期内,雨生红球藻细胞生长良好,培养周期内可实现7.2g/m2/d的产量,最终收获的雨生红球藻细胞含水量可达80%以下,细胞的虾青素含量可达2.4%。完成一个培养周期,聚乙烯醇吸水绵可以重复作为基底介质进行下一个批次的养殖生产,持续进行30个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵保有稳定的养殖性能,降低了能耗和生产成本。
需要说明的是,本实施例所使用的BG11低氮培养基的溶剂为水,配制时,1L水中溶解0.25g的NaNO3、0.04g的K2HPO4、0.075g的MgSO4·7H2O、0.036g的CaCl2·2H2O、6.0mg的柠檬酸、3.15mg的FeCl3.6H2O、4.36mg的二水合乙二胺四乙酸二钠、0.02g的Na2CO3、1mL的微量元素储液;其中,
微量元素储液是由水和H3BO3、MnCl2·4H2O、ZnSO4·7H2O、Na2MoO4·2H2O、CuSO4·5H2O、Co(NO3)2·6H2O配制而成;且每升水中溶解2.86g的H3BO3、1.81g的MnCl2·4H2O、0.222g的ZnSO4·7H2O、0.39g的Na2MoO4·2H2O、0.079g的CuSO4·5H2O、49.4mg的Co(NO3)2·6H2O。
实施例三:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为2.0m×1.0m,厚度为4mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为200g/m2;向裁剪好的聚乙烯醇吸水绵表面喷淋50℃BG11低氮培养基,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的BG11低氮培养基的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的5倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质转入到培养容器中,将3L鲜活的三角褐脂藻种子液(三角褐脂藻种子液的细胞密度为4g/L),均匀得涂抹在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的三角褐脂藻种子的干重为20g(即接种密度达到20g/m2),实现三角褐脂藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好三角褐脂藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和宽度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11低氮培养基进行微藻培养,BG11低氮培养基以喷淋的方式均匀喷淋至接种三角褐脂藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵表面,并调节BG11低氮培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11低氮培养基供给量为1000mL,以满足三角褐脂藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好三角褐脂藻种子细胞软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:室外玻璃棚,其光照选用自然光源,光线正对微藻培养表面,光照强度设置为300μmol·m-2·s-1、温度控制在30℃、pH控制为6;同时通过向BG11低氮培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为8:100;进行间隙式光照培养,每个培养周期设定为15天,培养过程间隙式供给BG11低氮培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获三角褐脂藻。
结果表明,每个培养周期内,三角褐脂藻细胞生长良好,培养周期内可实现8.0g/m2/d的产量,最终收获的雨生红球藻细胞含水量可达80%以下,完成一个培养周期,聚乙烯醇吸水绵可以重复作为基底介质进行下一个批次的养殖生产,持续进行32个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵保有稳定的养殖性能,降低了能耗和生产成本。
实施例四:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.5m×1m,厚度为6mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为曲面结构,其单位面积重量为150g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于40℃水浸泡时间为2分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的4倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵浸入5L鲜活的小球藻种子液(小球藻种子液的细胞密度为3.5g/L),使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的小球藻种子细胞的干重为5g(即接种密度达到5g/m2),实现小球藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好小球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好小球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为2000mL,以满足小球藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好小球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对小球藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为800μmol·m-2·s-1、温度控制在25℃、pH控制为7;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为5:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为7天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获小球藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的小球藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现15.2g/m2/d的产量,所收获的小球藻细胞含水量可达80%以下。持续进行70个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
实施例五:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.5m×1.5m,厚度为10mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为500g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于60℃水浸泡时间为8分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的4倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵浸入5L鲜活的杜氏藻种子液(杜氏藻种子液的细胞密度为5g/L),使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的杜氏藻种子细胞的干重为50g(即接种密度达到50g/m2),实现杜氏藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好杜氏藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好杜氏藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为1100mL,以满足杜氏藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好杜氏藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对杜氏藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为650μmol·m-2·s-1、温度控制在35℃、pH控制为7;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为4:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为10天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获杜氏藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的杜氏藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现19.2g/m2/d的产量,所收获的小球藻细胞含水量可达79%以下。持续进行50个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
实施例六:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.2m×0.2m,厚度为6mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为1000g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于45℃水浸泡时间为13分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的6倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵浸入4.5L鲜活的微拟球藻种子液(微拟球藻种子液的细胞密度为3g/L),使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微拟球藻种子细胞的干重为15g(即接种密度达到15g/m2),实现微拟球藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好微拟球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好微拟球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为800mL,以满足微拟球藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好微拟球藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对微拟球藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为200μmol·m-2·s-1、温度控制在25℃、pH控制为7;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为6:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为12天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获微拟球藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的微拟球藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现18.2g/m2/d的产量,所收获的小球藻细胞含水量可达79%以下。持续进行50个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
实施例七:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.5m×0.5m,厚度为5mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为1000g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于50℃水浸泡时间为10分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的5倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质转入到培养容器中,将2L鲜活的螺旋藻种子液(螺旋藻种子液的细胞密度为3g/L),均匀的抽滤在在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的螺旋藻种子细胞的干重为10g(即接种密度达到10g/m2),实现螺旋藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好螺旋藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和宽度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11低氮培养基进行微藻培养,BG11低氮培养基以喷淋的方式均匀喷淋至接种好螺旋藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵表面,并调节BG11低氮培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11低氮培养基供给量为300mL,以满足螺旋藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好螺旋藻种子细胞软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:室外玻璃棚,其光照选用自然光源,光线正对微藻培养表面,光照强度设置为20μmol·m-2·s-1、温度控制在25℃、pH控制为7;同时通过向BG11低氮培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为5:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为12天,培养过程持续供给BG11低氮培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获螺旋藻。
结果表明,每个培养周期内,螺旋藻细胞生长良好,培养周期内可实现8.0g/m2/d的产量,最终收获的螺旋藻细胞含水量可达75%以下,完成一个培养周期,聚乙烯醇吸水绵可以重复作为基底介质进行下一个批次的养殖生产,持续进行40个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵保有稳定的养殖性能,降低了能耗和生产成本。
实施例八:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.2m×0.2m,厚度为6mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为1000g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于45℃水浸泡时间为13分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的6倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵浸入6L鲜活的螺旋藻种子液(螺旋藻种子液的细胞密度为5g/L),使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的螺旋藻种子细胞的干重为23g(即接种密度达到23g/m2),实现螺旋藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好螺旋藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好螺旋藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为1600mL,以满足螺旋藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好螺旋藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对螺旋藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为500μmol·m-2·s-1、温度控制在25℃、pH控制为7;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为5:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为12天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获螺旋藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的螺旋藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现15.2g/m2/d的产量,所收获的小球藻细胞含水量可达79%以下。持续进行60个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
实施例九:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为2.0m×1.0m,厚度为4mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为300g/m2;向裁剪好的聚乙烯醇吸水绵表面喷淋25℃水,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质转入到培养容器中,将3L鲜活的栅藻种子液(栅藻种子液的细胞密度为2g/L),均匀得涂抹在软化的聚乙烯醇吸水绵的表面,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的栅藻种子的干重为15g(即接种密度达到15g/m2),实现栅藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好栅藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和宽度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11低氮培养基进行微藻培养,BG11低氮培养基以喷淋的方式均匀喷淋至接种栅藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵表面,并调节BG11低氮培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11低氮培养基供给量为1600mL,以满足栅藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好栅藻种子细胞软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:室外玻璃棚,其光照选用自然光源,光线正对微藻培养表面,湿度10%,温度控制在30℃、pH控制为7;同时通过向BG11低氮培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为5:100;进行间隙式光照培养,每个培养周期设定为15天,培养过程间隙式供给BG11低氮培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获栅藻。
结果表明,每个培养周期内,栅藻细胞生长良好,培养周期内可实现8.6g/m2/d的产量,最终收获的雨生红球藻细胞含水量可达70%以下,完成一个培养周期,聚乙烯醇吸水绵可以重复作为基底介质进行下一个批次的养殖生产,持续进行40个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵保有稳定的养殖性能,降低了能耗和生产成本。
实施例十:
首先,选用形状为长方体的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,其长×宽为0.2m×0.2m,厚度为6mm,聚乙烯醇吸水绵的表面为平面结构,其单位面积重量为450g/m2;将裁剪好的聚乙烯醇吸水绵置于50℃水浸泡时间为7分钟以使其浸泡至软,使吸附在聚乙烯醇吸水绵中的水的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3.5倍,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;
然后,将软化的聚乙烯醇吸水绵浸入4L鲜活的栅藻种子液(栅藻种子液的细胞密度为2.1g/L),使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的栅藻种子细胞的干重为18g(即接种密度达到18g/m2),实现栅藻种子细胞完全均匀得覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵表面;接着将接种好栅藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵平面垂直放置(即聚乙烯醇吸水绵的长度和厚度所形成的侧面与培养容器的表面相接触);
再次,选择BG11培养基进行微藻培养,BG11培养基通过水泵进行至上而下的供给到接种好栅藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵上,并调节BG11培养基供给量,使得每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟的BG11培养基供给量为1600mL,以满足栅藻种子细胞生长的培养基需求;然后,调节接种好栅藻种子细胞的软化的聚乙烯醇吸水绵所在的培养体系的环境条件:光照选用人工光源,光线正对栅藻种子细胞的培养表面,光照强度设置为500μmol·m-2·s-1、温度控制在25℃、pH控制为9;同时通过向BG11培养基中通入CO2和空气的混合气体作为碳源,且CO2和空气的体积比为0.6:100;进行24小时连续光照培养,每个培养周期设定为10天,培养过程持续供给BG11培养基并维持细胞群体湿润;完成一个培养周期时,关闭培养基供的供给,采用刮取的方式收获栅藻。
结果表明,每个培养周期内基本维持良好的栅藻附着效果和生长效果,培养周期内可实现16g/m2/d的产量,所收获的小球藻细胞含水量可达79%以下。持续进行70个批次的养殖实验,聚乙烯醇吸水绵表面并未受到明显损坏,没有发霉,并保持了较好的韧性,还维持了稳定的养殖性能。因此,聚乙烯醇吸水绵还可以用到下一周期的微藻培养中,降低了能耗和生产成本。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微藻固定化培养方法,其特征在于,将软化的聚乙烯醇吸水绵作为基底介质,向软化的聚乙烯醇吸水绵上接种微藻细胞,然后进行微藻培养,获得培养好的微藻;其中,
软化的聚乙烯醇吸水绵由聚乙烯醇吸水绵和吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液组成;吸附在聚乙烯醇吸水绵中的润湿液的质量是聚乙烯醇吸水绵质量的3倍-6倍;每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-100g;进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收300mL-2000mL的培养基。
2.根据权利要求1所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,所述软化的聚乙烯醇吸水绵是采用以下方法得到:将聚乙烯醇吸水绵浸泡到润湿液中,使润湿液吸附到聚乙烯醇吸水绵上,得到软化的聚乙烯醇吸水绵;或,
将润湿液喷淋到聚乙烯醇吸水绵上,使聚乙烯醇吸水绵吸收润湿液,得到软化的聚乙烯醇吸水绵。
3.根据权利要求1或2所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,所述聚乙烯醇吸水绵的单位面积质量为100g/m2-1000g/m2
4.根据权利要求1所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,所述浸润液的温度大于0小于等于80℃。
5.根据权利要求1或4所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,所述浸润液为水或培养基。
6.根据权利要求1所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,接种到所述软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞覆盖在软化的聚乙烯醇吸水绵上,且接种到所述软化的聚乙烯醇吸水绵上的微藻细胞覆盖软化的聚乙烯醇吸水绵表面积的100%。
7.根据权利要求1或6所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,每平方米所述软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-32g。
8.根据权利要求1或6所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,所述微藻细胞为球状微藻细胞,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为5g-15g;或,
所述微藻细胞为丝状体微藻细胞,每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为10g-32g;或,
所述微藻细胞为梭型微藻细胞或微藻多细胞连体;每平方米的软化的聚乙烯醇吸水绵表面所接种的微藻细胞的干重为15g-20g。
9.根据权利要求1所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,进行所述微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收600mL-1200mL的培养基。
10.根据权利要求1所述的微藻固定化培养方法,其特征在于,在光照强度大于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度小于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于1000mL,小于等于2000mL的培养基;或,
在光照强度小于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度大于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收大于等于300mL,小于1000mL的培养基;或,
在光照强度等于300μmol·m-2·s-1的可见光下或湿度等于20%的环境下进行微藻培养时,每平方米软化的聚乙烯醇吸水绵每分钟吸收1000mL的培养基。
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