中科院专家在青岛研究发现微藻规模培养新技术

中国科学院青岛生物能源与过程所专家近日在微藻规模培养技术上取得突破,他们研究发现的微藻贴壁培养法可成倍提高微藻的培养产率。

据介绍,微藻生物能源的产业化一直受困于规模培养技术的创新突破。利用液体悬浮式开放池或光生物反应器规模培养,由于光在水体中衰减严重,造成光能利用差、培养效率低、培养成本高,同时耗水量也较大。户外工业规模的开放池培养面积产率只有7-20克/平方米/天,远低于100 g/m2/d以上的理论产率,而且培养密度低,导致收集能耗较高。

为破解微藻规模培养占地、耗水等难题,中国科学院青岛生物能源与过程所研究员刘天中等提出了基于微藻贴壁培养的新方法。这种方法将藻细胞贴附于一定的支撑介质上并保持完全润湿,通过调节培养基组成与空气及二氧化碳浓度,实现微藻的贴壁生长和油脂诱导积累。研究证明,淡水藻、海水藻、绿藻、硅藻等均能够在贴壁条件下良好生长。

利用微藻贴壁培养反应器分别在室内和室外对产油栅藻的培养效率进行验证。结果表明,其在室内培养面积产率达到了60-120克/平方米/天,室外培养面积产率达到50-80克/平方米/天,是目前传统培养产率的3倍至5倍,并在节水、敌害污染控制、规模放大等方面具有巨大优势。

据了解,这项技术除可用于产油微藻的规模培养外,还可用于其它经济微藻的规模培养。例如,将其用于螺旋藻培养,其室外面积产率平均可达50-60克/平方米/天,是目前开放池培养效率的4倍,且水耗大幅降低。(完)

Related Posts

Infographic of a lime cross-section with green arrows pointing to six labeled boxes in Chinese: 微藻 CCM, Rubisco酶, CO2富集, 相分离凝聚, 叶绿体改造, 固碳效率提升. Read More

复刻微藻 CCM 机制,相分离改造提升光合固碳效率

Rubisco 作为自然界储量最高的蛋白酶,是整个生物圈碳固定反应的核心载体,却受限于催化周转速率偏低、无法精准识别二氧化碳与氧气分子的先天缺陷,直接造成光合固碳效率大打折扣,成为长久以来束缚陆生作物光合产能提升、制约微藻固碳系统移植应用的关键卡点。自然界中的藻类、蓝藻等浮游生物经过长期演化,形成了完善的二氧化碳浓缩机制也就是 CCM 系统,依托羧酶体、蛋白核这类特殊细胞器结构包裹富集 Rubis […]…

图解:从盐湖资源到微藻蛋白产业的工艺链,涵盖盐湖养殖、浸粉加工、蛋白提取、精制纯化与产品应用的流程。右侧列示植物基食品等应用方向。)、(示意图)以盐湖资源为起点,展示多步骤转化直至产品化的路径。 Read More

杜氏盐藻蛋白提取工艺

当下全球大豆、畜禽等传统蛋白供给压力持续增大,不占耕地、耐盐碱的杜氏盐藻是极具潜力新型替代蛋白原料,且国内盐湖拥有规模化天然藻资源。本研究以青海盐湖杜氏盐藻藻粉为原料,采用碱溶酸沉法提取蛋白,先通过单因素试验锁定参数区间,再采用 Box-Behnken 响应面法精准优化提取条件;同步系统检测盐藻蛋白二级结构、氨基酸组成、持水持油、起泡乳化等关键功能指标。 最优提取工艺:pH 10.54、碱溶温度 51 ℃、碱溶时长 2.1 h、料液比 1∶206 (g/mL),蛋白提取率可达 52.98%;功能特性数据显示 50 ℃时蛋白持水、持油能力最优,0.6% 蛋白溶液起泡、乳化性能达到峰值;蛋白以 β…

解构超强抗光 PSII 结构,破译超速生长绿藻极端强光耐受机制

强光辐射极易造成光系统 II 结构破损与光合系统氧化损伤,是户外开放式光生物反应器培养、露天盐碱滩藻体规模化培植过程中难以规避的核心难题,多数商用小球藻品系面对强光胁迫会出现光合效率骤降、生长速率下滑、菌体凋亡等问题,大幅拉高户外养殖的运维管控成本,挖掘天然具备强光耐受特性的藻株及其内部保护机制,是优化藻种抗逆性能、降低微藻规模化露天培育门槛的重要路径。 Chlorella ohadii 作为生长 […]…