Journal of Environmental Chemical Engineering (IF=7.7) 2023-11-15

在回收微藻培养基的过程中，培养基会老化并抑制微藻的生长。当培养基被重复三次使用时，钝顶螺旋藻FACHB-439的最大生物量仅为用新鲜培养基培养时的56.13%。但老化培养基中的抑制剂尚不清楚。本研究通过循环培养实验和离子色谱法鉴定目标有机物，阐明了钝顶螺旋藻老化培养基中的生长抑制机制。结果表明，老化液中的生长抑制剂为多糖，主要为岩藻糖和鼠李糖。进一步的反向添加实验证实，多糖抑制剂会随着培养基重复使用次数的增加而增加。多糖抑制剂通过抑制微藻光合色素的合成，可引起微藻细胞的氧化损伤和细胞膜过氧化，从而对微藻的生长造成压力。同时，本研究建立了异源微藻（小球藻Chlorella sp. L166）老化液再利用的纯化方法，以此获得高脂高碳水化合物的生物质能。结果表明，在钝顶螺旋藻FACHB-439的第一次循环老化液的培养下，Chlorella sp. L166的生物量增加了25 %，碳利用率达到21.36 %，细胞的脂质含量增加了1.61倍，碳水化合物含量增加了86.71 %。这项工作有助于解决微藻规模化生产中培养基老化而抑制固碳效率和微藻生物量产量不足的问题。而且该研究成果实现了微藻规模化养殖水资源的高利用率，有利于实现微藻生物技术的规模化发展。

原文链接：Inhibition mechanism and biological recycling utilization of microalgae culture aging solution

https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111490天津大学环境科学与工程学院  宋春风课题组