?小球藻（Chlorella）是一種單細胞綠藻，富含蛋白質、維生素和抗氧化物質，廣泛應用于食品、保健品、生物燃料等領域。無論是科研實驗還是規(guī)?；a(chǎn)，掌握科學的小球藻擴培技術都至關重要。以下是一套分階段培養(yǎng)的詳細指南，幫助你高效完成從實驗室小規(guī)模到工業(yè)化生產(chǎn)的全過程。
一、為什么需要分階段擴培？
小球藻的擴培需循序漸進，分一級、二級、三級逐級放大。原因在于：
1. 降低污染風險：直接大規(guī)模培養(yǎng)易受雜菌污染，分階段可逐步控制環(huán)境。
2. 優(yōu)化生長條件：不同階段的光照、通氣和營養(yǎng)需求不同，需針對性調整。
3. 提高成功率：逐級擴培能保證藻種活力，避免資源浪費。
二、培養(yǎng)前的通用準備
培養(yǎng)基選擇：推薦使用BG11培養(yǎng)基（含硝酸鹽、磷酸鹽、微量元素等），按配方配制后需高溫滅菌（121℃滅菌20分鐘）。
藻種來源：選擇活性高、無污染的藻種，可從專業(yè)機構購買或自行保存。
基礎設備：光照培養(yǎng)箱、通氣泵、pH計、顯微鏡、滅菌鍋等。
三、分階段擴培操作詳解
1. 一級擴培（實驗室小規(guī)模培養(yǎng)）
目標：激活藻種，獲得高純度基礎藻液。
步驟：
1. 接種：在無菌操作臺內(nèi)，將藻種按20%比例接種到滅菌后的BG11培養(yǎng)基中（例如：100ml培養(yǎng)基加入20ml藻種）。
2. 培養(yǎng)條件：
光照：2000-5000 lux（相當于日光燈下15-30cm距離），每日12小時光照/12小時黑暗。
溫度：25-30℃，避免劇烈波動。
通氣：輕微通氣（每秒12個氣泡）或每日手動搖瓶3-4次。
3. 監(jiān)測與收獲：
每天觀察藻液顏色，正常應為鮮綠色；若發(fā)黃或渾濁，可能被污染。
3-5天后用顯微鏡檢查細胞密度，當藻液濃度達到5*10^6 cells/mL時，可轉入二級培養(yǎng)。
注意事項：
嚴格無菌操作，接種時佩戴口罩和手套。
定期測pH值，用稀鹽酸或氫氧化鈉調節(jié)至7.0-8.5。
2. 二級擴培（中規(guī)模培養(yǎng)）
目標：擴大藻液體積，為規(guī)?；a(chǎn)做準備。
步驟：
1. 接種：將一級藻液按10-20%比例接入更大的培養(yǎng)容器（如5L玻璃罐）。
2. 培養(yǎng)條件：
光照：5000-10000 lux（需補光燈輔助），維持12小時光暗周期。
溫度：25-30℃，夏季需注意降溫。
通氣：持續(xù)通入過濾空氣（每秒3-5個氣泡），避免CO?不足。
3. 監(jiān)測與收獲：
每日檢測細胞密度（可用分光光度計測OD值），目標濃度10^7 cells/mL。
若藻液黏稠度增加，需補充新鮮培養(yǎng)基稀釋。
注意事項：
通氣管道需定期消毒，防止生物膜堵塞。
避免強光直射，可用遮光布調節(jié)光照強度。
3. 三級擴培（大規(guī)模生產(chǎn)）
目標：實現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)，適用于露天池或生物反應器。
步驟：
1. 接種：將二級藻液按10-20%比例接入大型培養(yǎng)系統(tǒng)（如1-2噸的光生物反應器）。
2. 培養(yǎng)條件：
光照：自然光+人工補光，總強度5000-10000 lux。
溫度：25-30℃，露天池需加蓋遮陽網(wǎng)防高溫。
通氣：大功率氣泵持續(xù)供氧，必要時補充CO?（濃度15%）。
3. 監(jiān)測與收獲：
每天檢測pH、溶氧量和營養(yǎng)鹽（硝酸鹽、磷酸鹽），及時補充消耗的營養(yǎng)。
當藻液濃度達10^7 cells/mL時，可離心或過濾采收。
注意事項：
露天培養(yǎng)需防雨水、灰塵和蟲害，可加裝防蟲網(wǎng)。
定期清理池壁，防止雜藻附著。
四、常見問題與解決方案
1. 藻液發(fā)黃/發(fā)臭：可能是細菌污染，需丟棄并徹底消毒設備。
2. 生長緩慢：檢查光照是否不足，或營養(yǎng)鹽（尤其是氮、磷）是否耗盡。
3. 沉淀分層：增加通氣量，或補充微量元素（如鐵、鎂）。
五、總結
小球藻培養(yǎng)的成敗取決于無菌操作、環(huán)境控制和精準監(jiān)測。分階段擴培既能保證藻種活性，又能逐步適應生產(chǎn)條件。無論是實驗室研究還是商業(yè)開發(fā)，遵循科學的流程和細節(jié)管理，才能高效獲得優(yōu)質藻液。未來，隨著光生物反應器等技術的進步，小球藻的規(guī)?；瘧脤⒏迎h(huán)保和經(jīng)濟！
小貼士：初次嘗試可從一級擴培開始，熟練后再逐步放大，避免資源浪費哦！
