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你一定不知道还有这样的微藻!2017-03-14

上期微信我们简单了解了最近科学真人秀《最强大脑》节目中展示的挑战项目——微藻画。
 
微小的海藻因为趋光性逐渐聚拢,形成一幅幅精美的海藻画。制画所用的微藻是一种趋光性良好的单细胞生物,它们对温度、空气环境和培养基有极高的要求。这个看起来很艺术的道具,却花了大半年的时间制作。




微藻虽然是微观级别的低等生物,但对我们环境和人类的贡献不仅仅局限于审美喔!


 



微藻是生物进化史中最古老的植物,十亿年以来,它是唯一的在极端环境中生存下来的物种。自20世纪60年代起,日本首先开始进行商业化大规模的微藻培养,至今人们已经能够在保健食品、医药原料、美容、饲料等多种领域实现微藻的商业化生产。
 
许多藻类的生长均十分迅速,每种生物量的生长率几乎是陆地植物的5-10倍。它们是光能的高效利用者并且是可回收物高产者,可以将它们培养在不同的开放性与封闭系统中(光自养、异养和兼养):例如,开放式水槽(Open ponds)或发酵罐/光生物反应器。

而培养系统的选择,取决于几个因素,包括微藻种类、生长模式、产品形式、产品经济价值和预期用途。

 


  Q :   


微藻有那么多的培养方式,到底哪种性价比更高?!


  A :   


目前,微藻的大规模商业化培养主要限于在开放式水槽中进行,具有占地面积大、生产周期长、藻类生长密度较低等缺陷,变相增加了生产的成本,限制了微藻的培养的发展。

经研究发现,利用工业发酵方法异养培养微藻,可以节省空间,提高产量,避免杂藻和细菌的污染,且培养条件容易控制,是微藻大规模产业化生产的发展趋势,国内外对此的研究也越来越多。


 01    发酵系统与微藻 

发酵系统最初开发应用于细菌和酵母等微生物的生产,多年的发展已经使得此系统非常的完善。 

在发酵罐中采用补料培养和连续培养可以实现微藻的异养高细胞密度培养。并且微藻富含有生物活性物质,因此利用异养高细胞密度培养来获得功能性天然产物具有重要意义。

在高密度培养中,定期地加入培养液和取出培养液,使流入与流出的速度保持平衡,通过调节稀释速度,既可以使培养器中营养成分保持恒定,也可使微藻的细胞浓度保持不变,消除了由于营养物浓度过高和有有害物质的积累而对藻细胞的抑制作用。



   推荐仪器  
兰格固定转速型OEM蠕动泵
-Th15系列

适用场所 :
主要在设备仪器中配套使用

功能特点:该固定转速型OEM蠕动泵采用固定大扭矩交流,直流电机在固定转速下提供恒定流量,易于安装,使用方便。



  02    藻用途  



『微』小世界的无限潜能



微 藻作为医药原料、保健食品,以其独特的功效和营养价值越来越引起人们的重视。如何有效开发微藻资源一直是国内外微藻学界、工业生物技术领域关注的焦点。

医药工业
截至2016年,人们从微藻开发出的产品有天然胡萝卜素口服液、冲剂、口含片、水分散型干粉等产品;21世纪初对不饱和脂肪酸(DHA、RHA)在婴儿食品和保健品中的使用都深受人们的欢迎;微藻胶体(ECP)有较强的抗肿瘤活性引起国内外专家的关注。

食品工业
藻类蛋白的生产正在迅速发展,小球藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻己被用作蛋白质来源,小球藻、螺旋藻、杜氏盐藻还以粉剂、丸剂、提取物等形式投放保健品市场或用作食品添加剂。

动物饲料
人工培养用作浮游动物的饵料,成功地用在饲养鱼类或作动物性浮游生物(如红虫、牡蛎等)。

可再生能源制造




微藻是制备液体燃料的良好原料。微藻热解制备的生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.4~2倍。与其他生物材料相比,微藻的产油效率相当高。

环境净化
微藻还能吸收一定浓度NOx,SOx,H2S,在挪威、日本早已开始研究培养微藻进行环境保护。

环境检测
微藻的生长状况能直接反映水质情况,判断空气中的毒性气体,打破常规气体样品的分析和检测。

藻类可以吸收并富集金属已不再是新闻。很早以前,藻类就作为生物监视器被应用于监视重金属等物质造成的环境污染中了。 

在适宜营养及环境因子具备的情况下,自然水域经常见到各色藻华。

夜光虫形成的藻华在夜间如梦如幻(2015年5月8日,日本福井县)


异养培养的探索与开发,必促使微藻在更多的领域得到应用,为人们应对能源、环境、粮食等全球问题提供新的解决思路!