?微藻培養(yǎng)老化液的抑制機理與生物循環(huán)利用

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

在回收微藻培養(yǎng)基的過程中,培養(yǎng)基會老化并抑制微藻的生長。當培養(yǎng)基被重復(fù)三次使用時,鈍頂螺旋藻FACHB-439的最大生物量僅為用新鮮培養(yǎng)基培養(yǎng)時的56.13%。但老化培養(yǎng)基中的抑制劑尚不清楚。本研究通過循環(huán)培養(yǎng)實驗和離子色譜法鑒定目標有機物,闡明了鈍頂螺旋藻老化培養(yǎng)基中的生長抑制機制。結(jié)果表明,老化液中的生長抑制劑為多糖,主要為巖藻糖和鼠李糖。進一步的反向添加實驗證實,多糖抑制劑會隨著培養(yǎng)基重復(fù)使用次數(shù)的增加而增加。多糖抑制劑通過抑制微藻光合色素的合成,可引起微藻細胞的氧化損傷和細胞膜過氧化,從而對微藻的生長造成壓力。同時,本研究建立了異源微藻(小球藻Chlorella sp. L166)老化液再利用的純化方法,以此獲得高脂高碳水化合物的生物質(zhì)能。結(jié)果表明,在鈍頂螺旋藻FACHB-439的第一次循環(huán)老化液的培養(yǎng)下,Chlorella sp. L166的生物量增加了25 %,碳利用率達到21.36 %,細胞的脂質(zhì)含量增加了1.61倍,碳水化合物含量增加了86.71 %。這項工作有助于解決微藻規(guī)?;a(chǎn)中培養(yǎng)基老化而抑制固碳效率和微藻生物量產(chǎn)量不足的問題。而且該研究成果實現(xiàn)了微藻規(guī)模化養(yǎng)殖水資源的高利用率,有利于實現(xiàn)微藻生物技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展。

原文鏈接:Inhibition mechanism and biological recycling utilization of microalgae culture aging solution

https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111490天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 ?宋春風課題組

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