利用生物反应器混合营养高细胞密度培养螺旋藻

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获奖名称：

科技进步奖

获奖区域：

贵州省

获奖等级：

三等奖

主要完成人：

张义明; 王明力; 唐维媛; 田华; 谯顺彬; 迟海洋; 何腊平

关键词：

混合;  利用;  反应器;  螺旋;  密度;  细胞;  混合营养;  细胞密度;  营养;  培养;  生物反应器;  螺旋藻;  生物; 

第一完成单位：

贵州工业职业技术学院

获奖时间：

2010

项目名称：

螺旋藻混合营养生长的研究；微重力环境下高细胞密度混合营养培养螺旋藻的研究

联系人：

张义明

联系电话：

0851-4704525

电子邮件：

ymzhang5262@163.com

邮编：

地址：

贵州省贵阳市白云大道松岭路49号

合作完成单位：

贵州大学

单位电话：

0851-4706856;4704525

传真：

0851-4705541

网址：

推荐单位(专家)：

贵州工业职业技术学院

摘要：

该成果的任务来源是国家自然科学基金项目《螺旋藻混合营养生长的研究》批准号39860004、《微重力环境下高细胞密度混合营养培养螺旋藻的研究》批准号30460039等项目。 螺旋藻作为一种微生物资源含有丰富的蛋白质，营养价值高，同时又能与其他工业互补循环利用CO2达到低碳减排的目的。因此，在众多生产单细胞蛋白的微生物中，其地位显得尤为突出。但是螺旋藻产率低及受生长环境和地域的限制，制约了螺旋藻产业的发展和影响了螺旋藻的应用。 本成果的目的和意义是从螺旋藻混合营养生长的角度，研究有机碳源和光照强度对螺旋藻生长影响的关系，探讨在生物反应器中混合营养高细胞密度培养螺旋藻的工艺条件和操作方式，为工业化高细胞密度培养螺旋藻提供理论依据和实验数据。 长期以来一直认为螺旋藻是光合自养生物，其生长是通过光合作用，在生长过程中随着细胞密度的增加，降低了光的透性，影响了光合作用，当细胞密度到达每升一克细胞干重左右时，生长趋于停止，因此产率难以提高。而通过我们的研究表明：螺旋藻能利用有机底物作为补充碳源和能源进行混合营养生长。由于混合营养生长，强化了螺旋藻的异养生长能力，降低了对光的依赖性，使其生长速率和产率得到较大提高。 本成果的创新是证实了螺旋藻具有混合营养生长能力，对螺旋藻混合营养生长进行了系统研究，合理选用和添加有机底物作为补充碳源和能源，降低了螺旋藻生长对光的依赖性，提高了螺旋藻的生长速度与细胞产率，同时，采用抗氧化剂控制高细胞密度时产生的溶氧含量水平，消除了高溶氧浓度对细胞生长的抑制；将微重力环境与螺旋藻混合营养高细胞密度培养技术相结合，解决螺旋藻在高细胞密度培养时，出现的细胞分散不均、易缠绕结块沉淀的问题。 成果的社会经济效益是探索了一条培养螺旋藻和大幅度提高其产量的新途径，为其工业化高密度培养提供了可行。存在的问题是成果还处于应用基础研究的范畴，推广应用还有待做进一步的研究。