海洋微藻高密度培养技术研究

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技术项目简介
  一、成果简介:

  本项目属于海洋生物技术领域。主要应用海洋生化工程和技术原理,建立了一种高效的光生物反应器微藻规模化培养体系,有效的提高了微藻的培养密度和规模。同时对几种藻类的特色生 理活性物质的分离方法及影响其活性物质含量的因素进行研究。

  研制开发了两种新型密闭式光生物反应器:40L 气升式内环流光生物反应器和 30L 平板式光生物反应器,并成功的应用于海洋微藻的培养,提高了它们的培养密度。

  优化了螺旋藻、紫球藻、纤细角毛藻和等鞭金藻的培养基和和利用反应器培养的最佳条件, 使紫球藻达到1.51g/L,比一般培养高 2.5-3.0 倍;螺旋藻的生物量产量达到 3.93g/L;纤细角毛藻达到 5-10 亿个细胞/ml,等鞭金藻的培养密度 0.76-1.5 亿个细胞/mL,高于一般培养的 2000万个/mL 的培养水平。

  在几种微藻培养条件优化的基础上,成功地对平板式光生物反应器进行了放大,组建了室内900L 微藻生产线,该系统采用新型材料,具有轻便、操作简单、条件参数易于控制等优点,可以实现低成本、高密度的微藻的大规模生产。该技术具有周期短、实用性强和易于操作等优点,      为微藻生物技术的产业化开发展示了一个具有竞争力的应用和发展前景, 随着该研究的完善和推广,将对我国的微藻产业发展产生深远的影响。

  确立了微藻脂肪酸、多糖及 B-藻红蛋白的分离提取、纯化工艺条件,并通过对影响几种活性物质在细胞内的含量的因素的研究,获得了增加活性物质含量的最佳培养条件,降低了开发利用成本。

  二、推广应用范围、条件和前景:

  海洋微藻作为初级生产者能十分有效地利用太阳能将 H2O、CO2 和无机盐类转化为有机资源,

  而且具有繁殖周期较短、易于进行大规模培养,且整体生物量容易采取利用等特点,同时,因其独特的生存环境使其合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质,如毒素、抗生素、藻胆蛋白、不饱和脂肪酸等,因此,海洋微藻是人类向海洋索取食品、药品、燃料、生化试剂、精细化工产品以及其它重要材料的一把金钥匙。以海洋微藻纯培养和活性物质开发为主体的微藻生物技术也成为 21 世纪海洋生物技术发展的重点。

  本项目顺应时代的发展,在方便实用的新型密闭式光生物反应器开发研制的基础上,建立了     海洋微藻的高密度、大规模培养技术体系。该技术突破了目前国内海洋微藻的培养存在的培养密度低、容易染菌、培养规模小,不能满足实际生产的需求等缺点,实现了无菌化高效培养,大大提高了培养密度,培养规模可达 300L/d,降低了培养成本,无论在海珍品饵料的应用还是活性物质开发上都有着广阔的应用前景,具体表现在:

  (1)国内目前大约有 100 余家微藻生产企业,项目提供的光生物反应器设备和微藻培养技术可以在藻种的大量快速生产中发挥良好的作用,有助于提高其生产效率和降低生产成本;

  (2)在沿海地区有大量的的水产养殖企业,在鱼、虾、贝类的育苗过程中需要高质量的新鲜饵料,本项目提供的设备与技术能够满足中、小型育苗厂饵料生产的需要;

  (3)在高等院校和科研单位中有许多从事藻类方面研究的单位,本项目提供的小型光生物反应器及配设备可以满足其科研需求;

  (4)微藻藻胆蛋白、不饱和脂肪酸、微藻多糖等活性物质在食品、医药及化学工业都有潜在的应用前景。
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