標(biāo)志鏈帶藻高產(chǎn)淀粉的培養(yǎng)條件和高生物酒精產(chǎn)率的預(yù)處理?xiàng)l件優(yōu)化.pdf

1、標(biāo)志鏈帶藻(Desmodesmus insignis)隸屬于綠藻綱(Chlorophytceae)，柵藻科(Scenedesmaceae)，鏈帶藻屬(Desmodesmus)。前期研究發(fā)現(xiàn)，該藻生長(zhǎng)速度快并能積累大量的淀粉，是一株生物乙醇生產(chǎn)的潛在藻株。本文對(duì)該藻高生物質(zhì)和淀粉積累的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，利用平板光生物反應(yīng)器對(duì)其進(jìn)行了批量和培養(yǎng)基更換的補(bǔ)料放大培養(yǎng)，并優(yōu)化出以干藻粉和濕藻泥為原料的生物乙醇生產(chǎn)條件。主要研究結(jié)果如下：

2、>　　(1)在異養(yǎng)培養(yǎng)條件下，其對(duì)有機(jī)碳氮的利用具有選擇性。當(dāng)葡萄糖濃度為20 g/L酵母提取物濃度2.47 g/L時(shí)，最有利于標(biāo)志鏈帶藻生長(zhǎng)，生物質(zhì)濃度獲得最高，為8.74 g/L。在30 g/L葡萄糖和2.47 g/L酵母提取物培養(yǎng)時(shí)，藻細(xì)胞內(nèi)總碳水化合物與淀粉的含量最高分別為，58.46％(d.w)和50.28%(d.w)。以柱狀生物反應(yīng)器培養(yǎng)時(shí)，其生物質(zhì)濃度是三角瓶培養(yǎng)時(shí)最高生物質(zhì)濃度的0.83倍。
　　(2)在光自養(yǎng)培養(yǎng)

3、條件下，以硝酸鈉、碳酸氫銨和尿素為氮源時(shí)該藻均能較好地生長(zhǎng)。當(dāng)硝酸鈉濃度為3 mmol/L時(shí)，其油脂積累量最高達(dá)到32.61%(d.w)。以18 mmol/L碳酸氫銨培養(yǎng)時(shí)，該藻的總碳水化合物與淀粉的含量最高分別為細(xì)胞干重的56.54%(d.w)和55.33%(d.w)，碳水化合物和淀粉最高產(chǎn)率分別為0.24 g/L·d和0.23 g/L·d。以尿素為氮源時(shí)，其生物質(zhì)濃度和各組分含量與其它氮源實(shí)驗(yàn)組差別不大，均有利于該藻的生長(zhǎng)及各生化組

4、分含量的積累。
　　(3)在混養(yǎng)培養(yǎng)條件下，當(dāng)葡萄糖濃度為10 g/L時(shí)，標(biāo)志鏈帶藻的生物質(zhì)濃度及藻細(xì)胞內(nèi)碳水化合物和淀粉含量均為最高，分別為12.07 g/L、60.60%(d.w)和56.77%(d.w)。相對(duì)于自養(yǎng)培養(yǎng)，混養(yǎng)培養(yǎng)時(shí)，藻細(xì)胞中葉綠素 a含量和 ETR降低，表明有機(jī)碳源會(huì)降低標(biāo)志鏈帶藻的光合能力。
　　(4)對(duì)標(biāo)志鏈帶藻的放大培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，在85 L平板光生物反應(yīng)器中，藻細(xì)胞均能快速生長(zhǎng)。相對(duì)于更換一次培養(yǎng)基培

5、養(yǎng)，更換三次培養(yǎng)基補(bǔ)料法對(duì)標(biāo)志鏈帶藻細(xì)胞的生長(zhǎng)更為有利，最高生物質(zhì)濃度可達(dá)到11.07 g/L；但更換一次培養(yǎng)基時(shí)，藻細(xì)胞內(nèi)的淀粉含量最高為53.75%(d.w)，是更換三次的1.75倍；更換一次培養(yǎng)基和更換三次培養(yǎng)基補(bǔ)料培養(yǎng)下，淀粉單位體積產(chǎn)率分別為0.16 g/L·d和0.13 g/L·d。
　　(5)對(duì)標(biāo)志鏈帶藻的干藻粉和濕藻泥發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的工藝進(jìn)行優(yōu)化發(fā)現(xiàn)。H2SO4濃度為0.5 mmol/L，干藻粉和濕藻泥還原糖產(chǎn)率