基本信息
- 项目名称：
- 盐生杜氏藻大量培养条件的优化研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文为我科研项目组中期一份研究论文，我项目组主要针对微藻固定CO2条件及制备生物柴油的可行性研究。前期对盐生杜氏藻的优化培养条件进行研究，不仅仅为后期实验做准备，还为大量工业化生产提供理论基础。
- 详细介绍：
- 我项目组目前的主要研究成果如下： 1.含油微藻培养及培养条件优化的研究：通过正交试验方法，确定杜氏藻和小球藻的最适宜培养基配方、培养基pH值、温度、光照强度、接种密度等影响生长因素，为工业规模化培养提供理论基础。 具体的最佳培养条件是：盐生杜氏藻在培养基配方为J/L培养基、pH值为9、温度为32℃、光照强度为10000Lux、接种密度为0.30的条件下可获得最适扩大培养；小球藻在培养基配方为Basal培养基、pH值为7、温度在28℃、光照强度为10000Lux、接种密度为0.20的条件下可获得最适扩大培养。 2.微藻生物特性研究：绘制出杜氏藻和小球藻的生长曲线，获得微藻的最佳收获期数据。 具体数据为，得出波长654nm是盐生杜氏藻的最大吸收波长，波长685nm是小球藻的最大吸收波长。在最优组合培养条件下，通过每天测微藻藻液的吸光度值得到两种微藻生长曲线，盐生杜氏藻在培养的前25天生长繁殖速度快，处于对数期生长，之后进入生长稳定期。小球藻在培养35天后进入生长稳定期。 3.微藻油脂提取条件研究：通过不同提取方法对比，确定以有机溶剂浸提法、超声波辅助的提取方法。 4.微藻的总脂含量及脂肪酸成分的分析研究：测定杜氏藻和小球藻的总脂含量，并利用气质联用技术（GC-MS）分析了杜氏藻和小球藻油脂的脂肪酸组成成分，评价利用其制备生物柴油的可行性及依据其组成特点推测其在相关领域的应用价值。 成果体现为，盐生杜氏藻和小球藻的总脂含量分别为干重的18.76%和9.51%，其脂肪酸成分组成有: C14:0、C15:0、C16:0、C18:0 、C16:1、 C16:2、C18:1、C18:2、C20:5，并以C16 和C18脂肪酸为主。据研究报道(Wood 1988，Dunstan 1992，Zhukova & Aizdaicher 1995)，绿藻纲微藻常含有高浓度的C16 和C18脂肪酸，本试验的结果与之相一致。 5.杜氏藻对CO2固定效果研究：杜氏藻对CO2有明显的固定效果，提出了利用微藻固定CO2以缓解日趋严重的温室效应的新思路。 实验结果是，。随着杜氏藻液的生物量增加，杜氏藻液对CO2吸收速率也随之加快，对CO2的固定效果也越来明显。 由此可见，对盐生杜氏藻的优化培养条件不仅具有实际生产化意义，还具有科研理论的奠基作用。
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撰写目的和基本思路
- 本文采用正交试验法对盐生杜氏藻（Dunaliella Salina）的扩大培养条件进行优化研究。通过实验结果的统计分析，得到了大量培养盐生杜氏藻的最佳培养条件，为杜氏藻用于大型工业化培养生产提供理论依据。
科学性、先进性及独特之处
- 盐生杜氏藻含有蛋白质、天然维生素、矿物质、不饱和脂肪酸以及多糖等，其中β—胡萝卜素、多糖等营养成分具有生物活性，可应用于功能食品，在食品中有较好的利用和发展前景。并且杜氏藻对于固定CO2继而缓解温室效应，以及制备清洁能源——生物柴油具有重要的研究价值。
应用价值和现实意义
- 盐生杜氏藻含有大量的β—胡萝卜素、蛋白质、甘油、氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素等多种营养成分以及其独特的生理特性，在医药、食品、养殖业、化工、轻工等领域得到越来越广泛的应用和重视，是迄今所发现利用价值极大的藻类资源之一。
学术论文摘要
- 采用正交试验法对盐生杜氏藻的扩大培养条件进行优化研究。通过实验结果的统计分析，得到了大量培养盐生杜氏藻的最佳培养条件：在培养基pH值为9，温度为32℃，光照强度为10000 Lux，接种密度为0.30，培养基配方为J/L培养基的条件下，有利于杜氏藻的生长，可适用于大型工业化培养生产。
获奖情况
- 获山西大学第十五届“创新挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛自然科学类学术论文三等奖
鉴定结果
- 实验过程全面、国内外研究不多，抓住了前沿，但实验内容深度有待加强
参考文献
- [1] 孙灵毅. 盐生杜氏藻的培养技术与应用[J].水产科技情报, 2000. [2] 古玉怀，陈军. 盐生杜氏藻的生物学特性培养研究[J].西北师范大学学报，1995. [3] 伍先绍,贺稚非,龚霄. 杜氏盐藻及其在功能食品中的应用[J].中国食品添加剂，2008. [4] 杨淑芬，夏燕青，戴静. 杜氏藻的特性以及开发应用前景[J].资源开发与市场，2009. [5] 林广凤. 盐生杜氏藻的生物学特性及其开发利用[J]. 齐鲁渔业, 2006. [6] 陈峰，姜悦. 微藻生物技术[M]. 北京：中国轻工业出版社，1999. [7] Carlos Jiménez,F. Xavier Niell. Growth ofDunaliella viridis Teodoresco: effect of salinity, temperature and nitrogen concentration[J]. Journal of Applied Phycology, 1991. [8] 孙福璋，吴江涛，刘玉鹏，王龙，刘克胜，刘崇萍，焦爱莹. 盐生杜氏藻大量培养条件的研究[J]. 烟台大学学报(自然科学与工程版), 1995. [9] 李英敏,杨海波,张欣华,于媛. 盐藻固定化培养的初步研究[J]. 生物技术, 2001. [10] 汪本风.杜氏盐藻的纯化及生物学特性研究[D].安徽农业大学，2004.
同类课题研究水平概述
- 盐藻(Dunaliella Salina)是法国科学家杜纳尔(Dunal)1830年于地中海沿岸的盐池中首先发现的，因而后人以杜纳尔的姓加上词尾建为新属一Dunaliella，归属于绿藻门(Chlorphyta)，绿藻纲(ehlorphyeeae)，团藻(Volvoeales)，杜氏藻科(Dunaliellaceae)。盐藻细胞由富有弹性的细胞膜包围，使细胞能适应宽范围的渗透胁迫。顶部有比藻体长约三分之一的两根等长鞭毛，使细胞能灵活游动。细胞内有个大型的杯状叶绿体，可以进行光合自养，叶绿体基部有一个淀粉核。盐藻是唯一没有细胞壁的单细胞绿藻，也是真核生物中抗逆性最强的一种藻类。盐藻的强大渗透调节能力，使其被认为可能是耐盐机理研究的模式生物，同时它又是单细胞光合自养生物，适于研究光合作用机理，因此这两方面国内外均有较深入的研究。盐藻是单细胞无细胞壁单倍体绿藻，而其它单细胞绿藻如莱茵衣藻、小球藻等在遗传背景、基因转化等各方面均有较为深入的研究，为盐藻的进一步研究提供了理论参考。 依据已研究出的盐藻生理特点，同时利用盐藻本身抗逆能力强，生长周期相对较短的生长特点，研究盐藻的最佳培养条件，为大型工业化培养生产盐生杜氏藻提供理论依据。 盐藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物，某些种类还富含油料、微量元素和矿物质，是人类未来重要的食品及油料的来源，因此可以经过一定的诱导手段获得优良藻株，利用其高浓度地合成某些具有商业生产价值的产物，从而成为人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。盐藻细胞内富含具有防癌及抗衰老作用的顺式β一胡萝卜素及丰富的藻体蛋白，作为天然β一胡萝卜素来源己在我国及其它一些国家实现了规模养殖。盐藻可用于生产β一胡萝卜素作为药品或天然食品添加剂，也可用于做为食品、天然饵料和饲料。 然而，“原料供应”是藻类生物应用的主要瓶颈，因此寻找一种合适的原料——微藻培养生产条件及方法成为亟待解决的问题。
