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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
鹽生杜氏藻大量培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本文為我科研項(xiàng)目組中期一份研究論文，我項(xiàng)目組主要針對(duì)微藻固定CO2條件及制備生物柴油的可行性研究。前期對(duì)鹽生杜氏藻的優(yōu)化培養(yǎng)條件進(jìn)行研究，不僅僅為后期實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，還為大量工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
詳細(xì)介紹：
我項(xiàng)目組目前的主要研究成果如下： 1.含油微藻培養(yǎng)及培養(yǎng)條件優(yōu)化的研究：通過(guò)正交試驗(yàn)方法，確定杜氏藻和小球藻的最適宜培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)基pH值、溫度、光照強(qiáng)度、接種密度等影響生長(zhǎng)因素，為工業(yè)規(guī)?；囵B(yǎng)提供理論基礎(chǔ)。 具體的最佳培養(yǎng)條件是：鹽生杜氏藻在培養(yǎng)基配方為J/L培養(yǎng)基、pH值為9、溫度為32℃、光照強(qiáng)度為10000Lux、接種密度為0.30的條件下可獲得最適擴(kuò)大培養(yǎng)；小球藻在培養(yǎng)基配方為Basal培養(yǎng)基、pH值為7、溫度在28℃、光照強(qiáng)度為10000Lux、接種密度為0.20的條件下可獲得最適擴(kuò)大培養(yǎng)。 2.微藻生物特性研究：繪制出杜氏藻和小球藻的生長(zhǎng)曲線，獲得微藻的最佳收獲期數(shù)據(jù)。 具體數(shù)據(jù)為，得出波長(zhǎng)654nm是鹽生杜氏藻的最大吸收波長(zhǎng)，波長(zhǎng)685nm是小球藻的最大吸收波長(zhǎng)。在最優(yōu)組合培養(yǎng)條件下，通過(guò)每天測(cè)微藻藻液的吸光度值得到兩種微藻生長(zhǎng)曲線，鹽生杜氏藻在培養(yǎng)的前25天生長(zhǎng)繁殖速度快，處于對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)，之后進(jìn)入生長(zhǎng)穩(wěn)定期。小球藻在培養(yǎng)35天后進(jìn)入生長(zhǎng)穩(wěn)定期。 3.微藻油脂提取條件研究：通過(guò)不同提取方法對(duì)比，確定以有機(jī)溶劑浸提法、超聲波輔助的提取方法。 4.微藻的總脂含量及脂肪酸成分的分析研究：測(cè)定杜氏藻和小球藻的總脂含量，并利用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）分析了杜氏藻和小球藻油脂的脂肪酸組成成分，評(píng)價(jià)利用其制備生物柴油的可行性及依據(jù)其組成特點(diǎn)推測(cè)其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。 成果體現(xiàn)為，鹽生杜氏藻和小球藻的總脂含量分別為干重的18.76%和9.51%，其脂肪酸成分組成有: C14:0、C15:0、C16:0、C18:0 、C16:1、 C16:2、C18:1、C18:2、C20:5，并以C16 和C18脂肪酸為主。據(jù)研究報(bào)道(Wood 1988，Dunstan 1992，Zhukova & Aizdaicher 1995)，綠藻綱微藻常含有高濃度的C16 和C18脂肪酸，本試驗(yàn)的結(jié)果與之相一致。 5.杜氏藻對(duì)CO2固定效果研究：杜氏藻對(duì)CO2有明顯的固定效果，提出了利用微藻固定CO2以緩解日趨嚴(yán)重的溫室效應(yīng)的新思路。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，。隨著杜氏藻液的生物量增加，杜氏藻液對(duì)CO2吸收速率也隨之加快，對(duì)CO2的固定效果也越來(lái)明顯。 由此可見(jiàn)，對(duì)鹽生杜氏藻的優(yōu)化培養(yǎng)條件不僅具有實(shí)際生產(chǎn)化意義，還具有科研理論的奠基作用。

作品圖片

  • 鹽生杜氏藻大量培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究
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  • 鹽生杜氏藻大量培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究
  • 鹽生杜氏藻大量培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

本文采用正交試驗(yàn)法對(duì)鹽生杜氏藻（Dunaliella Salina）的擴(kuò)大培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，得到了大量培養(yǎng)鹽生杜氏藻的最佳培養(yǎng)條件，為杜氏藻用于大型工業(yè)化培養(yǎng)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

鹽生杜氏藻含有蛋白質(zhì)、天然維生素、礦物質(zhì)、不飽和脂肪酸以及多糖等，其中β—胡蘿卜素、多糖等營(yíng)養(yǎng)成分具有生物活性，可應(yīng)用于功能食品，在食品中有較好的利用和發(fā)展前景。并且杜氏藻對(duì)于固定CO2繼而緩解溫室效應(yīng)，以及制備清潔能源——生物柴油具有重要的研究?jī)r(jià)值。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

鹽生杜氏藻含有大量的β—胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、甘油、氨基酸、脂肪、碳水化合物、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分以及其獨(dú)特的生理特性，在醫(yī)藥、食品、養(yǎng)殖業(yè)、化工、輕工等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用和重視，是迄今所發(fā)現(xiàn)利用價(jià)值極大的藻類(lèi)資源之一。

學(xué)術(shù)論文摘要

采用正交試驗(yàn)法對(duì)鹽生杜氏藻的擴(kuò)大培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，得到了大量培養(yǎng)鹽生杜氏藻的最佳培養(yǎng)條件：在培養(yǎng)基pH值為9，溫度為32℃，光照強(qiáng)度為10000 Lux，接種密度為0.30，培養(yǎng)基配方為J/L培養(yǎng)基的條件下，有利于杜氏藻的生長(zhǎng)，可適用于大型工業(yè)化培養(yǎng)生產(chǎn)。

獲獎(jiǎng)情況

獲山西大學(xué)第十五屆“創(chuàng)新挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文三等獎(jiǎng)

鑒定結(jié)果

實(shí)驗(yàn)過(guò)程全面、國(guó)內(nèi)外研究不多，抓住了前沿，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容深度有待加強(qiáng)

參考文獻(xiàn)

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同類(lèi)課題研究水平概述

鹽藻(Dunaliella Salina)是法國(guó)科學(xué)家杜納爾(Dunal)1830年于地中海沿岸的鹽池中首先發(fā)現(xiàn)的，因而后人以杜納爾的姓加上詞尾建為新屬一Dunaliella，歸屬于綠藻門(mén)(Chlorphyta)，綠藻綱(ehlorphyeeae)，團(tuán)藻(Volvoeales)，杜氏藻科(Dunaliellaceae)。鹽藻細(xì)胞由富有彈性的細(xì)胞膜包圍，使細(xì)胞能適應(yīng)寬范圍的滲透脅迫。頂部有比藻體長(zhǎng)約三分之一的兩根等長(zhǎng)鞭毛，使細(xì)胞能靈活游動(dòng)。細(xì)胞內(nèi)有個(gè)大型的杯狀葉綠體，可以進(jìn)行光合自養(yǎng)，葉綠體基部有一個(gè)淀粉核。鹽藻是唯一沒(méi)有細(xì)胞壁的單細(xì)胞綠藻，也是真核生物中抗逆性最強(qiáng)的一種藻類(lèi)。鹽藻的強(qiáng)大滲透調(diào)節(jié)能力，使其被認(rèn)為可能是耐鹽機(jī)理研究的模式生物，同時(shí)它又是單細(xì)胞光合自養(yǎng)生物，適于研究光合作用機(jī)理，因此這兩方面國(guó)內(nèi)外均有較深入的研究。鹽藻是單細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁單倍體綠藻，而其它單細(xì)胞綠藻如萊茵衣藻、小球藻等在遺傳背景、基因轉(zhuǎn)化等各方面均有較為深入的研究，為鹽藻的進(jìn)一步研究提供了理論參考。 依據(jù)已研究出的鹽藻生理特點(diǎn)，同時(shí)利用鹽藻本身抗逆能力強(qiáng)，生長(zhǎng)周期相對(duì)較短的生長(zhǎng)特點(diǎn)，研究鹽藻的最佳培養(yǎng)條件，為大型工業(yè)化培養(yǎng)生產(chǎn)鹽生杜氏藻提供理論依據(jù)。 鹽藻富含蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，某些種類(lèi)還富含油料、微量元素和礦物質(zhì)，是人類(lèi)未來(lái)重要的食品及油料的來(lái)源，因此可以經(jīng)過(guò)一定的誘導(dǎo)手段獲得優(yōu)良藻株，利用其高濃度地合成某些具有商業(yè)生產(chǎn)價(jià)值的產(chǎn)物，從而成為人類(lèi)未來(lái)醫(yī)藥品、保健品和化工原料的重要資源。鹽藻細(xì)胞內(nèi)富含具有防癌及抗衰老作用的順式β一胡蘿卜素及豐富的藻體蛋白，作為天然β一胡蘿卜素來(lái)源己在我國(guó)及其它一些國(guó)家實(shí)現(xiàn)了規(guī)模養(yǎng)殖。鹽藻可用于生產(chǎn)β一胡蘿卜素作為藥品或天然食品添加劑，也可用于做為食品、天然餌料和飼料。 然而，“原料供應(yīng)”是藻類(lèi)生物應(yīng)用的主要瓶頸，因此尋找一種合適的原料——微藻培養(yǎng)生產(chǎn)條件及方法成為亟待解決的問(wèn)題。
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