微藻异养培养技术的研究进展

微藻作为水产动物的活铒料,在水产养殖中一直有着广泛的应用.很多微藻营养价值高,且含有丰富的生物活性物质,既是海洋药物的潜在来源, 也是人类优质的保健食品(Vincent,1969,Schwarz et al,1995).     

微藻的异养培养及应用研究

微藻(microalgae)是一大类微观的以个体、链状或群体形式存在的单细胞藻类,大小从几微米到几百微米不等。微藻种类繁多,据估计大约有200 000-800 000种,其中已有记录的有35 000多种[1]。     

微藻能源的研究进展

近年来,随着石油资源日趋枯竭、全球性能源短缺及环境污染等问题日益严重,开发绿色、清洁的生物燃料代替传统石化燃料,已成为国际研究热点。在生物燃料的众多原料中,微藻具有光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂面积产率高等特点,被认为是最有潜力替代石油的生物质资源[1]。     

微藻制氢的研究进展

化石能源的不可再生性和使用过程中造成的环境污染使开发新能源变得非常迫切。氢是理想的能源,因此,利用微藻制氢具有诱人前景。本文综述了微藻光合制氢技术的研究历史、固氮酶和可逆产氢酶的产氢机制及研究进展;介绍了基于微藻的硫缺乏生理调控而发展起来的一步法与两步法光解制氢的方式;指出了利用微藻可逆产氢酶两步法间接光水解制氢最具开发潜力;分析了实现微藻光合制氢的限制因子和存在的问题;归纳了今后的主要研究方向。     

融合微藻Tetraselmis sp.-1兼养培养条件下的动力学研究

利用统计分析系统(Statistic Analysis System,SAS),对融合微藻Tetraselmis sp.-1兼养培养进行研究,建立了兼养条件下的细胞生长、底物消耗和产物生成3种动力学模型.经过数据验证,3种模型均能较好的反映微藻培养过程.     

微型异养鞭毛虫摄食选择性的研究进展

微型异养鞭毛虫(HNF)是海洋微微型浮游生物的重要摄食者,通过摄食作用对后者的种类(或类群)组成、粒径分布、数量结构和营养价值等属性具有重要的影响,而这与HNF的摄食选择性有直接关系。对HNF摄食选择性的研究有助于深入了解HNF在海洋微食物环乃至整个海洋生态系统中的作用。就国际上已开展的HNF摄食选择性相关研究进行了回顾,分析和总结了影响HNF选择性摄食的关键因素,如食物大小、游动性、营养价值及食物细胞表面的生化结构特征等,并重点介绍了HNF摄食选择性形成的主要机制以及HNF的选择性摄食在调节海洋微微型浮游生物群落结构中的作用。     

转基因微藻作为新型生物反应器的研究进展

转基因微藻作为生物反应器生产生物活性物质已成为基因工程研究的热点之一。目前以转基因微藻作为生物反应器的技术并不十分成熟,然而许多科研人员及生物医药公司将微藻作为新型生物反应器生产有用的外源蛋白。本文对微藻生物反应器构建中的有效核转化方法的建立、转基因微藻中所用的启动子、筛选标记、稳定表达等问题进行了综述,同时介绍了目前转化成功的以及未来可能转化成功的有潜在应用价值的微藻。     

硫元素对小球藻异养生产虾青素的影响

研究了不同浓度硫元素对小球藻Chlorella zofingiensis异养生长和合成虾青素的影响.结果表明,低硫条件下,细胞分裂受到严重抑制,虾青素迅速积累且含量显著提高,但限制藻细胞干重的增加.硫元素3μmol·L<'-1>浓度下,第14天虾青素含量最大,达到1.19mg·g<'-1>,高出300μmol·L<'-1>硫元素组40.68%.硫元素3000μmol·L<'-1>浓度下,在第14天时获得最大虾青素产量,达到9.99mg·L<'-1>.与300μmol·L<'-1>硫元素组相比,3000μmol·L<'-1>硫元素组获得了更高的生物量和虾青素产量.而前者在培养后期,出现了一定程度的蛋白质抑制现象.本研究认为,在单批异养培养中,硫元素300μmol·L<'-1>可能是葡萄糖代谢获得最大生物量所需的最低浓度,因此在流加葡萄糖培养的工业化生产中,一次性加入更高浓度的硫元素,可望获得更高的虾青素产量.     

卡德藻自养、异养与兼养培养的比较研究

本文对卡德藻在自养、异养和兼养培养条件下的比生长速率、细胞密度、细胞色素组成及脂肪酸组成等方面进行了比较研究。兼养卡德藻的细胞密度大于自养条件和异养条件下细胞密度之和。兼养培养的卡德藻比生长速率是自养的 2倍 ,异养的 1.3倍。兼养和异养生长的对数期较自养的长。光合自养培养卡德藻最适光强为 10 0 0 0 lx,而兼养培养最适光强范围为 10 0 0～ 2 0 0 0 lx。在自养和兼养培养时亚油酸的含量很高 ,自养和兼养状态下分别为 16 .6 %和 17.4 9%。 EPA合成的量较低。异养藻的多不饱和脂肪酸的产量较自养藻和兼养藻要低。兼养藻细胞光合色素组成和含量与自养藻细胞的基本一致 ,但在异养条件下藻细胞色素组成发生明显改变。     

褐藻寡糖用于海水小球藻和盐生杜氏藻异养培养及其促生长作用机制

为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。     

海洋微藻的无菌化处理及对其生长特性和生化组成的影响

利用常用抗生素(氨苄青霉素、链霉素、氯霉素和卡那霉素)对4株海洋微藻(1株金藻和3株小球藻)进行了无菌化处理,并对这4株微藻在带菌和无菌培养时的生长特征和生化组成进行了比较。结果表明:中高浓度(≥100 mg/dm3)的单种抗生素或抗生素组合可抑制微藻的生长,个别低浓度(50 mg/dm3)的抗生素或抗生素组合可促进微藻的生长;氨苄青霉素、链霉素和卡那霉素各200 mg/dm3联合使用处理球等鞭金藻,氯霉素100, 50, 50 mg/dm3单独使用分别处理小球藻C95, CV和C146,可获得这4株微藻的无菌藻系;无菌培养的4株海洋微藻的稳定期持续时间由除菌前的4~5 d延长到15~20 d,藻液悬浮性增强,藻细胞不易老化;除菌后微藻的主要生化成分发生明显变化,球等鞭金藻的叶绿素A、叶黄素和总脂含量显著增加,小球藻C95和CV的总蛋白含量显著增加,3株小球藻的脂肪酸组成如EPA, PUFA等的含量发生显著变化。     

海洋微藻固碳及其培养技术的研究进展

<正>海洋微藻生物固定CO2是一种可持续性的处理温室气体的方法,海洋微藻不仅能吸收CO2,还能通过固碳产出高附加值产品,比如蛋白、多糖、生物质能[1]等。与传统的物理和化学法固定CO2技术相比,海洋微藻固碳具有光合速率高、生长速度快、环境适应性强,且不需要CO2的分离而直接利用等特点[2]。海洋微藻可以直接利用光合作用经过CCM机制捕捉和固定CO2,形成自身生物质能[3]。目前普遍认为海洋微藻生物制品的生产应该与微藻固碳结合进行综合发展,特     

不同适温海洋富油微藻在富碳培养条件下的油脂积累特性研究

本实验分别针对3株低温藻株:微拟球藻Nannochloropsis sp.ZL-12、四爿藻Tetraselmis chui ZL-33和小球藻Chlorellasp.ZL-45,3株中温藻株:球等鞭金藻Isochrysis galbana CCMM5001、等鞭金藻Isochrysis sp.CCMM5002和微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001,3株高温藻株:微拟球藻Nannochloropsis sp.JN1、绿色巴夫藻Pavlova viridis JN2和海洋小球藻Chlorellasp.JN3,研究了在通入0.03%(空气)、5%、10%3个CO2浓度梯度条件下的生长特性,同时考察了其总酯及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于不同温度条件下9株藻株的生长,除微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001最适生长的CO2浓度为5%外,其余8株藻株最适生长的CO2浓度均为10%。在低温和高温条件下,6株海洋富油微藻在通入10%CO2时具有最大生物量产率,在中温条件下球等鞭金藻和等鞭金藻在通入10%CO2时获得最大生物量产率,而微拟球藻在通入5%时获得最大生物量产率,随着CO2浓度的增加,9株藻株的总脂含量和中性脂含量有明显提高。低温和中温藻株的总脂含量高于高温藻株的总脂含量,从中性脂的累积规律来看,9株藻株均在平台期的累积达到最大值,GC-MS分析结果表明,9株微藻适合制备生物柴油的C14~C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,所研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。     

极地微藻的研究进展

两极地区是地球上地理环境很特殊的区域,低温、高光照和强辐射是其环境的主要特点。冰雪大地的温度从来不超过0℃;由于阳光的直射、冰雪的反射和散射,使得光照强度极高,被称为地球上光照最强的地方。近几十年来臭氧层的破坏日益严重,致使两极地区紫外线辐射强度大幅增高,一般生     

血蓝蛋白功能研究新进展

血蓝蛋白是位于节肢动物和软体动物血淋巴中的含铜呼吸蛋白,脱氧状态为无色,结合氧状态为蓝色。业已证明,节肢动物和软体动物的血蓝蛋白在分布、氨基酸序列和空间结构上均存在较大差异[1]。节肢动物门血蓝蛋白主要存在于螯肢类、甲壳类、多足类和蜘蛛类中[2],一般由3~8个不同的     

Modeling the biodegradation of phenolic compounds by microalgae

Phenols represent a group of organic pollutants frequently found in many near-shore marine systems. The microbial degradation of phenols, mainly by bacteria and fungi, has been extensively studied both experimentally and theoretically, but only relatively recently the capabilities of some algae for phenols biodegradation gained interest. The biodegradation of phenols by microalgae occurs only under aerobic conditions. In this paper, a dynamic energy budget model is proposed for describing aerobic biodegradation of phenolic compounds by microalgae and qualitatively validated against experimental data. A microalgal cell has the ability to produce biomass via the autotrophic assimilation (uptake of light and dissolved inorganic carbon), the heterotrophic assimilation (uptake of dissolved organic carbon) and, to a lesser extend, via the biodegradation of phenols. The rules of synthesizing units are used for the uptake and interactions of substrates and for the merging of assimilates. The model is capable of making predictions under oxygen and carbon (inorganic and organic) limiting conditions. Model predictions cover a wide range of experimental evidence, but also give a possible explanation for the inhibition of bioremoval of phenols in the presence of glucose. The dissolved oxygen profiles numerically observed show low oxygen concentration during the intermediate phase of the biodegradation process and a rapid increase after the consumption of the phenolic compound, indicating that lack of oxygen could be a limiting factor for the biodegradation of phenols. The presence of glucose increases the specific growth rate but decreases the specific biodegradation rate of the phenolic compound. Model analysis suggests that this inhibition may be due to the competition for oxygen between glucose and phenol assimilation. In general, the balance between the benefits and costs of the different types of assimilation determines the microalgal growth rates as well as the phenol biodegradation rates. Being based on general assumptions, the model can be applied to the biodegradation of a wide variety of aromatic compounds.     

黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌摄食作用的初步研究

2006年10月在黄海冷水团海域的三个站点开展了微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度和生物量调查,进行了微型异养鞭毛虫的现场摄食实验,通过荧光标记细菌法和消化系数法获得该海区微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的摄食率,并估算了微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌现存量及生产力的摄食压。结果显示,微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度分别为0.36×103~1.13×103,0.39×106~1.13×106和0.04×104~3.74×104cells/cm3,温跃层以上明显高于底层。微型异养鞭毛虫对异养细菌的摄食率为5.33~14.89个/(HF·h),对蓝细菌的摄食率为0.26×102~23.10×10-2cells/(HF·h),摄食率随深度而下降。微型异养鞭毛虫每天能消耗9.27%~33.08%的异养细菌现存量和8.12%~16.09%的蓝细菌现存量。同时,微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的日摄食量各占它们生产力的2.66%~13.10%和8.12%~16.09%。研究表明微型异养鞭毛虫的摄食可能不是秋季黄海冷水团海域浮游细菌及其生产力的主归宿。     

黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌摄食作用的初步研究黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌摄食作用的初步研究

2006年10月在黄海冷水团海域的三个站点开展了微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度和生物量调查,进行了微型异养鞭毛虫的现场摄食实验,通过荧光标记细菌法和消化系数法获得该海区微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的摄食率,并估算了微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌现存量及生产力的摄食压。结果显示,微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度分别为036×103~113×103,039×106~113×106和004×104~374×104cells/cm3,温跃层以上明显高于底层。微型异养鞭毛虫对异养细菌的摄食率为533~1489个/（HF·h）,对蓝细菌的摄食率为026×102~2310×10-2cells/（HF·h）,摄食率随深度而下降。微型异养鞭毛虫每天能消耗927%~3308%的异养细菌现存量和812%~1609%的蓝细菌现存量。同时,微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的日摄食量各占它们生产力的266%~1310%和812%~1609%。研究表明微型异养鞭毛虫的摄食可能不是秋季黄海冷水团海域浮游细菌及其生产力的主归宿。     

南极冰藻逆境适应性机理的研究进展

<正>1956年,Bunt等[1]在南极莫森站附近海域首先观察到了海冰中的有色物质——冰藻,它主要是指生活在南极极端环境海冰中的一大类微型藻类(简称冰藻)。进入20世纪90年代,随着"南极海冰区生态学研究计划"和"南极海冰区近岸和陆架系统生