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          河海大學海洋學院開發出微藻高效培養技術與新型光反應器 ——有望通過科技創新引領水產 ...

          2022-4-20 21:42| 發布者: 御城雪| 查看: 28971| 評論: 0|來自: 水產前沿網

          摘要: 水產前沿網報道,河海大學海洋學院開發出微藻高效培養技術與新型光反應器 ——有望通過科技創新引領水產養殖業提質增效
            水產前沿網報道,

            文/圖 姚婷,蘇博成,李席席

            微藻是一種原始的微小光合生物,富含蛋白質、不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素及維生素等多種營養物質,在食品、水產、飼料及環保等諸多行業具有廣泛的應用價值。在水產行業,微藻基本為剛需應用,主要作為水產動物育苗的初級餌料、養殖水體的調水劑和動物免疫增強劑,在保障水產動物繁殖和發育、凈化養殖水質、維持健康養殖環境及防治水產養殖病害等方面起到重要作用。近年來,隨著國家對水產養殖尾水管控要求提高和飼料行業“禁抗、限抗”政策的實施,具有養殖水體凈化和防治水產病害雙重功效的微藻深受水產養殖戶的青睞,基于微藻的生態健康養殖模式已逐漸成為水產養殖業的主要發展趨勢。

            長期以來,微藻的培養主要采用傳統的光自養培養模式,利用陽光或人工光源,依靠微藻的光合作用進行藻細胞培養,存在生長速率慢、藻細胞濃度低、雜菌雜藻污染嚴重、養殖水量大、穩定性差、產量和質量難以保障等問題,嚴重制約了微藻在水產行業的規;瘧。

            針對上述問題,河海大學海洋學院海洋生物技術團隊基于微藻同時具備“植物”的光合自養和“微生物”的化能異養特性,為了最大化發揮出藻細胞雙重營養特性,在有機碳源和光照同時存的條件下,在無菌光反應器中培養微藻純種,以光驅動發酵技術,實現了微藻的快速生長和繁殖。與傳統的光自養模式相比,藻細胞生長速率和濃度提高10倍以上,藻細胞活性物質(如微藻多糖)產量提高3倍以上。同時,為了避免微藻光驅動發酵技術受制于需要高溫、高壓滅菌的光發酵罐等設備條件,借鑒于用于動物細胞培養的一次性生物反應器,基于生物反應器工程原理和射線滅菌技術,研制出了能夠多次循環使用的薄膜式無菌光生物反應器,極大地解決了微藻光驅動發酵技術的應用場景和范圍受限的問題。尤其對于水產行業而言,微藻薄膜式無菌光生物反應器的微藻培養效率高、結構緊湊、占地面積小,操作方便、非常適合水產養殖農戶在養殖現場使用。除此之外,該新型微藻光生物反應器也適合高附加值微藻,如雨生紅球藻和裸藻等的高密度、高品質培養,適合微藻企業對食品和醫藥級微藻及藻類相關生物制品的生產。

            薄膜式無菌光生物反應器(左圖為智能型,右圖為經濟型)

            河海大學海洋學院開發的微藻高效光驅動發酵技術及其相應的無菌薄膜式新型光生物反應器適用于所有微藻種類的高效率高品質培養,并且極大地擴展了應用條件苛刻的微藻光驅動發酵技術的使用范圍,在無需復雜和高精端發酵設備條件下即可應用,同時顯著降低投資成本。微藻高效光驅動發酵技術和新型光反應器的研制有望加快微藻培養技術的發展,尤其是水產行業中微藻培養技術的發展,為水產行業微藻的規;、低成本應用提供技術支撐,進一步拓展微藻在水產養殖業的應用范圍,提高使用微藻養殖農戶的比例,減少水產養殖病害損失、促進水產養殖業的提質增效和高質量發展。



            【關鍵字】:微藻  科技創新  水產養殖
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