微藻接種及培養(yǎng)

1、藻種接種 接種就是把藻種接到新配好的培養(yǎng)液中的整個操作過程。接種過程雖很簡單，但應注意藻種的質量、接種藻液的數(shù)量和接種的時間三個問題。1、 藻種的質量藻種的質量對培養(yǎng)結果影響很大，一般應選取無敵害生物污染、生活力強、生長旺盛的藻種來接種培養(yǎng)。外觀藻液的顏色正常，且無大量沉淀，無明顯附壁現(xiàn)象發(fā)生。2、 藻種的數(shù)量接種量和接種密度對提高產量甚為重要。接種量是指藻種的絕對數(shù)量；接種密度是指藻種接種后的密度。接種量，總的原則是“宜大不宜小”。室內利用三角燒瓶、細口玻璃瓶等進行藻種培養(yǎng)時，接種的藻液量與新配制的培養(yǎng)液量的比例為1:24。二級培養(yǎng)和三級培養(yǎng)由于培養(yǎng)容器容量大，接種量可根據具體情況靈活掌握，

2、但最少不低于1:50.（一般我們三級接種是1:20）3、 接種的時間一般來說，接種時間最好是在上午810時，不宜在晚上。因為不少藻類晚上藻細胞下沉，而白天藻細胞有趨光上浮的習性，尤其是具有運動能力的種類更明顯。上午810時一般是藻細胞上浮明顯的時候，此時接種可以吸取上浮的且運動能力強的藻細胞做藻種，棄去底部沉淀的藻細胞，起著擇優(yōu)的作用。藻種培養(yǎng)1、按微藻營養(yǎng)模式的不同，培養(yǎng)方式可分為光自養(yǎng)、混合營養(yǎng)和異養(yǎng)三種。（1）光自養(yǎng)培養(yǎng)光自養(yǎng)是微藻的自然營養(yǎng)方式。微藻的光合自養(yǎng)生長受到很多環(huán)境因素的影響，包括營養(yǎng)條件、光照、溫度、pH和通氣條件等。優(yōu)化上述因素以滿足微藻生長的需要，是光合自養(yǎng)條件下實現(xiàn)微

3、藻高密度培養(yǎng)的前提條件。目前實現(xiàn)微藻高密度光合自養(yǎng)培養(yǎng)主要采用三種方法：優(yōu)化微藻培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，采用不同稀釋比及分批補料培養(yǎng)避免底物抑制，或采用連續(xù)培養(yǎng)提高微藻生產率，以及開發(fā)具有高光能傳遞效率的光生物反應器。優(yōu)化培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件可以提高微藻的生物量和代謝產物的積累。在發(fā)狀念珠藻細胞光合自養(yǎng)培養(yǎng)過程中，以BG11為基礎培養(yǎng)基，采用中心組合設計對培養(yǎng)基成分進行優(yōu)化，在優(yōu)化后的培養(yǎng)基中培養(yǎng)20d，發(fā)狀念珠藻細胞干重和多糖產量分別較優(yōu)化前增加了50.6%和34.9%?？等鹁甑仍?5L氣升式光生物反應器中進行了魚腥藻7120的光合自養(yǎng)培養(yǎng)條件優(yōu)化，在細胞生長的適宜條件下，變光強培養(yǎng)5d，藻細胞干重達

4、到1.5g/L，與文獻報道相似條件相比體積產率提高2.4倍。分批補料培養(yǎng)是在微藻分批培養(yǎng)中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)補加一定物料的培養(yǎng)技術。通過向培養(yǎng)系統(tǒng)中補加物料，可以使培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物濃度較長時間地保持在一定范圍內，既能保證微藻生長的需要，又不產生底物抑制，從而達到提高產率的目的。連續(xù)培養(yǎng)則通過以一定的速度向發(fā)酵罐內添加新鮮培養(yǎng)基，同時以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使反應器內的液量維持恒定，微藻在穩(wěn)定狀態(tài)下生長。Fabregas等對雨生紅球藻進行連續(xù)培養(yǎng)的研究，在優(yōu)化的培養(yǎng)基中收獲的細胞干重是分批培養(yǎng)的3倍。（2）混合培養(yǎng)和異養(yǎng)培養(yǎng)多數(shù)微藻是光合自養(yǎng)生物，但有一些微藻具有利用有機碳源的能力。隨著

5、微藻利用有機物生長的現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)，人們逐漸認識到微藻具有一定的化能異養(yǎng)的能力。事實上，許多微藻生存的自然環(huán)境如土壤、水體，尤其是廢水中包含了大量的有機物質，單從生理的角度分析，大多數(shù)微藻都應具有進行化能異養(yǎng)生長的能力。Vincent和Goldman認為證明微藻在自然環(huán)境中進行化能異養(yǎng)生長有4個依據：所利用有機物的濃度和供給速度的分析、攝入有機物的運輸系統(tǒng)的證據、在生理上利用有機物的能力的證據，以及有機物、光能和CO2對微藻生長的相對貢獻的評估。被微藻利用的有機物的范圍較廣，目前文獻報道的主要包括糖類、有機酸、氨基酸和某些醇類等。微藻利用有機物的能力因種而異，因此必須通過實驗來確定。微藻利用有

6、機物生長表現(xiàn)為兩種形式：一種是可以在完全黑暗的條件下利用有機物進行化能異養(yǎng)生長，不再依賴光能，其表現(xiàn)與一般的化能異養(yǎng)生物并無差異；另一種則必須在一定的光照條件下才能利用有機物，即光能自養(yǎng)的同時進行一定程度的化能自養(yǎng)，稱為混合混養(yǎng)。一般而言，能夠進行異養(yǎng)生長的微藻都能進行混合營養(yǎng)生長，且混合營養(yǎng)生長速度比異養(yǎng)生長速度快。例如，藍細菌只有30種左右可以進行異養(yǎng)生長，但是約有半數(shù)的藍細菌可以進行混合營養(yǎng)生長。與光合自養(yǎng)培養(yǎng)相比，混合營養(yǎng)培養(yǎng)和異養(yǎng)培養(yǎng)具有生長速度快、對光的依賴減弱或不需要光照等優(yōu)點，有利于進行微藻的高密度培養(yǎng)，是獲得大量微藻細胞及其代謝產物的有效途徑，而封閉式光生物反應器的研制開發(fā)為

7、微藻的異養(yǎng)和混合營養(yǎng)培養(yǎng)提供了必要條件。到目前為止，對混合培養(yǎng)生長過程的研究主要集中在螺旋藻、小球藻、集胞藻、魚腥藻和發(fā)狀念珠藻等。這些微藻混合營養(yǎng)生長的特征為：當藻細胞密度較大時表現(xiàn)為線性生長；密度較小時，先對數(shù)生長，后線性生長。在相同光照強度下，混合營養(yǎng)生長速度為異養(yǎng)生長速度和光合自養(yǎng)生長速度之和。因此一般認為微藻在進行混合營養(yǎng)生長時，藻細胞內光合自養(yǎng)和異養(yǎng)代謝是兩個獨立的過程。但是也有研究認為微藻細胞內兩個代謝過程相互影響。微藻的異養(yǎng)培養(yǎng)方式排除了培養(yǎng)過程對光的需求，通過同化葡萄糖等有機物提供細胞生長所需的能量和結構物質，所有操作和整個培養(yǎng)過程是在無菌條件下進行，可以利用傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵

8、罐進行微藻的異養(yǎng)生長。由于有機物為碳源和能源，不受光照的限制，因此可以達到較高的培養(yǎng)濃度。但是異養(yǎng)培養(yǎng)也存在一些問題：可異養(yǎng)的藻種有限；培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，易被細菌污染；高濃度底物的抑制作用，難于合成光誘導產物。目前已經報道可以異養(yǎng)的微藻只有小球藻、隱甲藻等少數(shù)幾種，其中小球藻異養(yǎng)培養(yǎng)已經實現(xiàn)了產業(yè)化，日本和我國臺灣用葡萄糖和乙酸作碳源在不銹鋼罐中異養(yǎng)培養(yǎng)小球藻生產健康食品原料。2按培養(yǎng)方式不同可分為批次培養(yǎng)、流加培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)。2.1批次培養(yǎng)微藻批次培養(yǎng)模式具有操作簡單、成本低的優(yōu)點，是實驗室內普遍采用的一種培養(yǎng)方式。在不同培養(yǎng)條件下，研究微藻細胞內特定組分的積累規(guī)律和進行最佳培養(yǎng)條

9、件的優(yōu)化，可為人工控制、調節(jié)和提高微藻生長和合成特定產物提供一種簡便易行的研究方式。微藻細胞內某些組分的合成與微藻細胞生長階段密切相關。在微藻生長的不同階段，其胞內各組分含量差異較大，如某些藻類的總脂肪含量在靜止期明顯高于其它時期。據報道，纖細角毛藻在靜止期末期總脂肪含量是指數(shù)生長期的9倍；裸甲藻靜止期的脂肪產量是對數(shù)生長末期的30倍，可達到30mg/（L·d）；微擬球藻靜止期的總脂肪含量是對數(shù)生長末期的1.3倍。對于大多數(shù)微藻來說，通過誘導可使細胞內特定組分得到大量積累，即在營養(yǎng)鹽限制或者缺乏條件下才能大量合成特定組分，在這種情況下，采用批次培養(yǎng)便于嚴格控制誘導條件，有利于獲得目標

10、產物。氮是微藻生長最重要的營養(yǎng)元素之一，大量研究已經證明，氮缺乏可誘導油脂、蝦青素和-胡蘿卜素含量的明顯增加，其中以缺氮誘導提高微藻油脂含量方面的研究最多。在氮缺乏條件下脂肪含量明顯提高，微綠球藻UTEXLB1999提高1.5倍，微擬球藻（Nannochloropsissp.F&MM24）提高了2倍，土壤藻（Neochlorisoleoabundans）提高了將近4倍，普通小球藻（C.vulgaris）提高了22%，另一種小球藻（C.emersonii）提高了34%。此外，缺氮條件也有利于鹽藻胞內-胡蘿卜素的積累。有報道稱，在缺氮條件下，鹽藻胞內-胡蘿卜素含量可高達57.4pg，是高氮

11、培養(yǎng)條件下的2倍左右。缺氮也可誘導雨生紅球藻蝦青素的大量積累，Borowitzka報道，雨生紅球藻的綠色游動細胞在含0.01g/LKNO3培養(yǎng)基中培養(yǎng)10d即全部轉變成紅色細胞，當KNO3濃度為0.1g/L時，培養(yǎng)38d時才有部分紅色細胞形成。由此可見，批次培養(yǎng)有利于實現(xiàn)特定誘導條件，在大規(guī)模生產特定目標產物的培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。近年來，利用微藻處理污水也是微藻培養(yǎng)的研究熱點之一。用微藻處理污水，主要目的是去除污水中的氮、磷或者重金屬等污染物，通過微藻培養(yǎng)，使污水中的污染物降到很低的水平，以期達到排放標準。在這種情況下，采用批次培養(yǎng)模式可充分利用微藻生長有效去除污染物，尤其是去除雙價金屬離子

12、的能力是其它培養(yǎng)模式所不能比擬的。綜上所述，批次培養(yǎng)模式操作簡單、成本較低，在研究不同條件下微藻的生長及特定物質積累中得到了廣泛的應用。在進行批次培養(yǎng)時，微藻消耗營養(yǎng)鹽尤其是氮、磷的速度較快，容易造成培養(yǎng)液中氮、磷營養(yǎng)鹽的缺乏，藻細胞的生長和增殖受到限制，在這種條件下，藻細胞內可積累一些特定的物質（如油脂、類胡蘿卜素等）。近年來，批次培養(yǎng)在“兩步法”藻細胞特定產物的規(guī)模培養(yǎng)中得到了較廣泛的應用，第一步提供足夠的營養(yǎng)鹽進行批次培養(yǎng)，使藻細胞積累較高的生物量，第二步實現(xiàn)營養(yǎng)元素的缺乏或限制，從而提高微藻體內特定目標產物的含量。由此可見，批次培養(yǎng)有利于實現(xiàn)誘導條件，在誘導產油、產蝦青素和產胡蘿卜素的

13、大規(guī)模培養(yǎng)中發(fā)揮著獨特的作用。2.2流加培養(yǎng)流加培養(yǎng)也稱為分批補料培養(yǎng),是指在培養(yǎng)中間歇或連續(xù)向反應器中加入一種或多種營養(yǎng)物質，但不同時取出培養(yǎng)液的培養(yǎng)方法，其基本特點是通過改變進料速率控制反應器中的營養(yǎng)物濃度，在藻類培養(yǎng)中有較多的應用。在微藻培養(yǎng)中，碳、氮、磷是微藻培養(yǎng)必不可少的營養(yǎng)物質，但對于部分藻種而言，過高的CO2、氨或磷濃度會對微藻的生長產生抑制或毒害作用。采用分批補料培養(yǎng)模式，能有效解除營養(yǎng)鹽抑制效應，同時還能維持微藻生長所適宜的培養(yǎng)環(huán)境。與分批培養(yǎng)相比，分批補料培養(yǎng)能夠較好地控制培養(yǎng)液中營養(yǎng)鹽的濃度、顯著提高微藻生物量和最終目標產物的產量，并且能夠有效提高營養(yǎng)鹽的利用率。在產烴葡

14、萄藻的培養(yǎng)中，通過流加KNO3和K2HP04，能將產烴葡萄藻的生物量從分批培養(yǎng)的1.3 g/L提高至1.9 g/L，并且烴含量提高了7%;在小球藻和柵藻的培養(yǎng)中流加氮源，可以延長藻細胞的線性生長期，最終生物量比分批培養(yǎng)分別提高了0.68 g/L和0.99 g/L。 分批補料培養(yǎng)的發(fā)展至今，種類眾多。按補料方式分，有連續(xù)流加、半連續(xù)流加和多周期流加;按流加速率分，有恒速流加、指數(shù)流加和變速流加;按反應器的體積分，有恒體積流加和變體積流加;按反應器的數(shù)目分，有單級和多級;按有無反饋分，又有反饋控制流加和無反饋控制流加。Braue從物料流入速率和流出速率對分批補料培養(yǎng)進行了分類(圖1-8 )。 微藻

15、分批補料培養(yǎng)中常用恒速流加和變速流加方式，分別是以均勻的速度和非線性的速度進行一種或多種營養(yǎng)鹽的補加。然而，一般采用的恒速流加或變速流加都是按照預先設定的規(guī)律加以控制，雖然操作比較簡單，但是不能真實反映微藻培養(yǎng)中營養(yǎng)鹽濃度的變化，屬于前饋控制流加，需要控制模型絕對的精確才能較好的控制營養(yǎng)鹽的水平。此外，若培養(yǎng)中出現(xiàn)意外狀況時(如藻狀態(tài)不佳生長緩慢、培養(yǎng)條件突然改變、微藻生長受到污染等)，這種補料方式沒有應變性。如果要根據藻細胞的生長狀態(tài)適時調整微藻培養(yǎng)液中營養(yǎng)鹽濃度，必須進行反饋控制流加，即通過檢測培養(yǎng)中某些重要參數(shù)的變化，來確定相應營養(yǎng)鹽的流加速率。反饋控制流加能夠控制培養(yǎng)液中營養(yǎng)鹽水平基本

16、穩(wěn)定，從而維持適合細胞或某種代謝產物生成的環(huán)境穩(wěn)定，比盲目的恒速流加及變速流加更有利于生物量或產物的積累。 反饋控制流加又可以分為直接反饋流加和間接反饋流加。直接反饋流加是通過在線測定培養(yǎng)液中某種限制性營養(yǎng)鹽濃度的大小，及時調整流加速率，將營養(yǎng)鹽濃度控制在預期范圍內。但目前只有少數(shù)幾種營養(yǎng)鹽(如氨、硝酸根等)能夠實現(xiàn)在線測量，而且容易受到培養(yǎng)液中其它離子或有機物質的影響，誤差較大，因此其應用范圍受到了限制。間接反饋流加是通過對一些能夠反映細胞代謝及營養(yǎng)鹽變化規(guī)律的外部參數(shù)，如CO2消耗速率( CUR)、溶氧(DO)、pH、生物量等進行檢測，作為控制流加速率的依據。目前，間接反饋流加多用于微生物

17、培養(yǎng)。 在微藻培養(yǎng)中，采用反饋控制營養(yǎng)鹽流加的方法還鮮有報道。 隨著對分批補料培養(yǎng)研究的深入，在補料方式、優(yōu)化控制等方面都取得了很大進展，雖然仍然是一種介于分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間的過渡培養(yǎng)方式，但在某些情況下，如多級重復補料，分批補料培養(yǎng)的概念淡化，己非常接近于連續(xù)培養(yǎng)。采用分批補料培養(yǎng)能解決分批培養(yǎng)中營養(yǎng)鹽限制或抑制的問題，延長微藻的線性生長期，提高產量。在微藻培養(yǎng)特別是高密度微藻培養(yǎng)中有著非常重要的意義。2.3半連續(xù)培養(yǎng)半連續(xù)培養(yǎng)是在一次性培養(yǎng)的基礎上，當藻細胞達到一定濃度后，收獲一定量的藻液，補充等量培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。半連續(xù)培養(yǎng)不僅廣泛用于大規(guī)模培養(yǎng)，也是微藻實驗室研究中常用的培養(yǎng)模式。在

18、半連續(xù)培養(yǎng)過程中，由于定時采用新鮮培養(yǎng)液替代等量的原培養(yǎng)液，使培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分增加，生物密度下降，透光率增加，因此，藻體光合效率增強，生長速率增快，有利于藻細胞保持良好的生長狀態(tài)。更新率作為半連續(xù)培養(yǎng)模式中最重要的參數(shù)之一，對微藻的生長和細胞內生化組分都有重要的影響。當外界條件一定時，特定藻株的最適更新率是一定的。當更新率過高時，造成培養(yǎng)液中藻細胞濃度很低，即使補充充足的營養(yǎng)鹽，單個細胞的生長速率達到最大，單位體積培養(yǎng)液的生物量仍然很低；反之，當更新率較低時，造成藻細胞生長所需的營養(yǎng)鹽不足，光強較弱，嚴重影響生物量的積累，從而影響藻細胞的產率。在很多情況下，半連續(xù)培養(yǎng)微藻的更新率為20%30%

19、，如雨生紅球藻、淡水微藻（Parietochlorisincise）在20%更新率下的細胞產率達最大值，明顯高于其它更新率的細胞產率；杜氏藻（Dunaliellatertiolecta）在20%30%更新率下的日采收量可高達3×106個/（mL·d），分別是40%，50%更新率時的1.5倍和2倍；綠色巴夫藻、隱藻（Chroomonassp.）的細胞產率也在更新率為30%時達到最高值。由于微藻更新率不僅影響微藻的細胞密度，而且影響微藻的生長速率，因此可在合適的更新率條件下結合營養(yǎng)鹽的限制添加，在不降低生物量的同時促進細胞內油脂的積累，為微藻生物質的大規(guī)模生產以及微藻生物能源的

20、發(fā)展提供重要的培養(yǎng)技術。在更新率為25%并限制添加氮源的條件下，小球藻（chlorellasp.）的油脂產率達最大值，為0.139g/（L·d），明顯高于批次培養(yǎng)模式和流加培養(yǎng)模式；當更新率為40%時，在室外大規(guī)模培養(yǎng)微擬球藻（Nannochloropsissp.F&M-M24），在限氮條件下每天的油脂產率可達204mg/（L·d），比營養(yǎng)鹽充足的對照組高87mg/（L·d）。據此推算，該藻的產油量可達20t/（a·hm2），從而證明了微藻生物質規(guī)模培養(yǎng)的可行性；當更新率為50%時，微擬球藻（N.oculataNCTU-3）生物量和油脂產率分別可

21、以達到0.497g/（L·d）和0.151g/（L·d），比更新率為60%時分別高0.201g/（L·d），0.030g/（L·d）。近年來，半連續(xù)培養(yǎng)在微藻油脂積累方面的應用研究越來越多，實踐證明，半連續(xù)培養(yǎng)模式是微藻規(guī)模生產生物柴油的最佳培養(yǎng)方式之一。在半連續(xù)培養(yǎng)模式下，不同微藻的最適更新率有所不同，不同培養(yǎng)系統(tǒng)中微藻的最適更新率差異也較大。因此，在進行半連續(xù)培養(yǎng)時，須要根據不同的藻種及培養(yǎng)系統(tǒng)選擇合適的更新率，以提高大規(guī)模培養(yǎng)微藻的生物質產量。2.4連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)是指以一定的流速連續(xù)向培養(yǎng)系統(tǒng)內添加新鮮培養(yǎng)液，同時以相同的速度流出培養(yǎng)液，使反應器

22、內的細胞生長環(huán)境處于恒定狀態(tài)。這種恒定狀態(tài)使細胞生長處于一個穩(wěn)定的環(huán)境中，細胞的生長速度、代謝活性處于相對恒定的狀態(tài)，從而達到穩(wěn)定高速培養(yǎng)微藻或產生大量代謝產物的目的。稀釋率是連續(xù)培養(yǎng)模式中最重要的參數(shù)，它直接影響微藻的生物質產量、細胞產率以及代謝產物的積累。大多數(shù)微藻在一定稀釋率范圍內連續(xù)培養(yǎng)時，生物量隨著稀釋率的增加而增加，當稀釋率超過臨界值后，藻細胞未能充分生長便被沖走，生物量反而會隨著稀釋率的增加而下降。大量研究表明，微藻連續(xù)培養(yǎng)時都存在一個最佳稀釋率，如杜氏鹽藻、三角褐指藻的最佳稀釋率為0.15d-1、柵藻為0.31d-1，藻細胞在最佳稀釋率下生長，達到穩(wěn)態(tài)時的生物量明顯高于其它稀釋

23、率下的生物量。有些微藻在合適的稀釋率下進行連續(xù)培養(yǎng)時，其生物量產率明顯高于批次培養(yǎng)的生物量產率。雨生紅球藻在氮充足、稀釋率為0.9d-1條件下的生物量產率可高達1.2g/（L·d），遠遠高于批次培養(yǎng)時的產率0.1g/（L·d）；魯茲帕夫藻（Pavlovalutheri）在稀釋率為0.297d-1時的生物量產率比批次培養(yǎng)高0.084g/（L·d）；當細胞濃度較低時，螺旋藻批次培養(yǎng)的生物量產率大于連續(xù)培養(yǎng)，當細胞濃度較高時，連續(xù)培養(yǎng)的生物量產率大于批次培養(yǎng)，且在稀釋率為0.45d-1時，生物量產率達到最大值。以特定稀釋率進行連續(xù)培養(yǎng)時，微藻細胞處在一個穩(wěn)定的環(huán)境中生長

24、，細胞代謝活動相對穩(wěn)定，從而能夠高效穩(wěn)定地產生某些重要的代謝產物。研究表明，與批次培養(yǎng)相比，連續(xù)培養(yǎng)模式更有利于某些微藻細胞內代謝產物的積累，如單針藻（MonoraphidiumspGK12）在稀釋率為0.64d-1時，細胞內蝦青素的含量能夠達到0.30.4pg，明顯高于批式培養(yǎng)的含量；富含PUFA的魯茲帕夫藻（Pavlovalutheri）在稀釋率為0.297d-1時，EPA和DHA的產率均高于批次培養(yǎng)的產率；當稀釋率為0.9d-1，硝酸鹽濃度為1.7mM時，雨生紅球藻誘導產蝦青素的厚壁孢子，得到最大的脂肪酸含量為7.6%，這比非連續(xù)培養(yǎng)下的油脂含量高4.3%。以最佳稀釋率進行連續(xù)培養(yǎng)時，細

25、胞的生長環(huán)境相對穩(wěn)定，細胞處于優(yōu)化的生長條件下，從而使細胞生理代謝達到一種穩(wěn)定狀態(tài)，微藻生長穩(wěn)定且生長速率快，藻細胞穩(wěn)定的生長狀態(tài)對于微藻合成某些重要次生代謝產物具有重要作用。因此，連續(xù)培養(yǎng)不論是在穩(wěn)定高產微藻生物質方面，還是在穩(wěn)定生產某些重要代謝產物方面，都發(fā)揮著其它模式所不能替代的作用。3、 培養(yǎng)條件環(huán)境因素是影響藻類生長和代謝的主要因素之一。在不同的環(huán)境條件影響下，一種藻的生長狀態(tài)和內部能量變化都產生微妙的變化。在掌握了環(huán)境因素對藻類培養(yǎng)的影響后，即可以做到在實驗時排除不必要的影響因子，使得實驗的關鍵因素可以更加準確，穩(wěn)定。實驗中各變量是在其他相關量確定的基礎上進行調整。以此來尋找到一個

26、最佳的試驗條件。同時，為了提高數(shù)據可靠性與準確性，實驗中的各項數(shù)據均為與平行樣的平均值。3.1培養(yǎng)溫度單細胞藻類在光合作用的過程中，需要一定的溫度范圍。溫度的變化例如升溫或者降溫的時候會對光合作用有一定的促進或者抑制作用。有研究指出光合作用和呼吸作用的強度都會被溫度所影響，而這兩大支柱卻都是和微藻的生長代謝有著緊密的關系。并且微藻屬于生態(tài)熱型微生物，它們必須從環(huán)境中得到熱源，溫度的大幅度變化會導致生長速率，新陳代謝效率和細胞內的生化反應速度。因此培養(yǎng)時的溫度是影響單細胞微藻生長的重要因素之一。微藻可以適應的溫度往往在1540之間。而且不同種類的微藻所適應的范圍也有所不同。單細胞的綠藻小球藻最適合的溫度上限在36左右，而最合適的溫度應在2532之間。在一組實驗中，為了確定的無光培養(yǎng)狀態(tài)下，在其他因素穩(wěn)定的條件里，找到最節(jié)能而且效率最高的的培養(yǎng)溫度。該實驗中的溫度變化分為20、25、30、32幾個標準。光照為0lux;初始pH為68;搖速為160rpm;通氣量為50mL/d;培養(yǎng)基為BG培養(yǎng)基;葡萄糖碳源濃度為1g/L，培養(yǎng)72h。通過上表3所示，可以看出當培養(yǎng)溫度在275和30時，吸光度(540nm)相同且最大，也就是藻體濃度最大，