一、紫球藻的光生物反应器培养（论文文献综述）
黄子诚[1]（2020）在《光质对紫球藻生理影响及紫球藻蛋白质提取的研究》文中研究说明近年来,随着微藻生物技术的不断革新,紫球藻生物质的生产能力得到显着提升,开发紫球藻生物质是食品研发领域的热点。但是,现有微藻生物技术开发紫球藻生物质仍面临着成本高、生物量低等技术瓶颈,制约紫球藻在食品、医药等领域的应用。为了解决这些问题,本文采用发光二极管作为光源探究不同光质对紫球藻生长和合成生物活性物质性能的影响;随后,研究白光和绿光协同作用下的氮浓度对紫球藻合成藻胆蛋白、油脂、多糖的影响,获得紫球藻生长和产物合成的最佳调控模式;最后,以紫球藻湿藻体为原料,运用一种绿色高效的多相分离技术提取紫球藻可溶性蛋白质,并优化该技术的工艺参数,为紫球藻蛋白质的开发利用提供一定的理论参考。本课题获得以下结果:在初始紫球藻接种量为0.1 g/L、光照强度为3000 Lux、培养温度为25℃、CO2浓度为5%和通气速率为1L/min的条件下,利用敞开式柱型鼓泡光生物反应器,探究了绿光、蓝光、红光和白光四种光质对紫球藻生长和合成生物活性物质性能的影响。实验结果表明:经18d的培养后,紫球藻细胞在绿光条件下的生物量最高,达2.93 g/L;相反的是,紫球藻细胞在红光条件下的生物量最低（1.12 g/L）。第15d时,蓝光条件下紫球藻细胞合成最大量的藻红蛋白（B-PE,59.49mg/L）。蛋白质合成方面,不同光质的紫球藻细胞的蛋白质含量都呈现出先上升后下降的趋势。蓝光条件下紫球藻细胞表现出最强的蛋白质合成能力;相反的是,红光不利于紫球藻细胞合成蛋白质。多糖合成方面,第18d收获时,紫球藻细胞在绿光条件下表现出最强的胞内多糖（607.21 mg/L）和胞外多糖（255.62 mg/L）的合成能力。油脂合成方面,不同光质下的紫球藻细胞合成的主要脂肪酸为棕榈酸（PA）、亚油酸（LA）、花生四烯酸（ARA）和二十碳五烯酸（EPA）,白光条件下紫球藻细胞合成的这四种脂肪酸含量分别为27.63%、17.31%、24.52%和21.51%;各实验组中多不饱和脂肪酸的含量之和占总脂肪酸的比例均超过60%。在白光和绿光条件下,研究了不同硝酸钾浓度（0、0.5、1和1.5 g/L）对紫球藻细胞的生长和产物合成的影响。实验结果表明:在相同浓度条件下,绿光更有利于紫球藻细胞的生长。藻细胞在绿光和氮浓度为1g/L的条件下的生物量最大,为3.09 g/L。在氮浓度处于0.5-1.5 g/L时,藻细胞的蛋白质含量呈现先增加后减少的趋势。在白光和氮浓度为0.5g/L的条件下,藻细胞经12d培养可合成最大量的别藻蓝蛋白（11.68 mg/L）,延长培养时间会导致别藻蓝蛋白的含量减少。与白光组相比,绿光条件下的藻细胞在各氮浓度组均表现出更强的多糖合成能力。在所有实验组中,在绿光和氮浓度为1.5 g/L的条件下藻细胞可合成最大的胞内多糖（638.73 mg/L）。紫球藻细胞在培养至18d时的不饱和脂肪酸总含量与氮浓度浓度呈正相关,其中各实验组中ω-6多不饱和脂肪酸的含量占总脂肪酸的比例均超过40%。为了获得紫球藻可溶性蛋白质,运用一种以硫酸铵、叔丁醇和蒸馏水为体系的多相分离技术,优化工艺参数。在最优条件下,多相分离技术提取紫球藻可溶性蛋白质的提取率为44%。多相萃取技术选择叔丁醇作为提取介质和提取温度为室温,这可表明该技术是一种绿色且合算的提取方法,具有广阔的应用前景。
盛斌[2]（2018）在《雨生红球藻异养细胞光诱导列管式光生物反应器的优化与初步放大》文中研究指明虾青素在食品、医药以及化妆品等领域有着十分广泛的用途,有着很高的市场价值以及潜力,且市场对虾青素的需求也很大。雨生红球藻是天然虾青素最好的来源。光生物反应器是微藻培养的核心装置。而列管式光生物反应器是进行雨生红球藻光诱导非常具有潜力的反应器。本文以雨生红球藻异养细胞光诱导时所用的列管式光生物反应器作为研究对象,以提高雨生红球藻光诱导过程中的虾青素含量和干重为目标。本文首先研究了雨生红球藻异养细胞在光诱导阶段的光衰减曲线。用Lambert-Beer模型和Cornet模型对雨生红球藻异养细胞在光诱导阶段的光衰减曲线进行了拟合。并将拟合值和实验值进行比较,结果表明:Cornet模型能更好地描述雨生红球藻异养细胞在光诱导阶段的光衰减特性。并且Cornet模型中的Ea（吸光系数）和Es（散射系数）分别为0.0126m2/g和0.223m2/g。Ea随着虾青素含量的增大而下降,相反地,Es随着虾青素含量的增大而增大。较好的受光特性使得3L（管径0.05m）鼓泡式反应器的光诱导效果要优于12L（管径0.10m）的。其次,研究了列管式光生物反应器的放大方法以及放大依据。增大竖直管管径的方法进行放大虽不会造成混合特性变差但会增加光程使受光特性变差。户外的光诱导实验也表明此种放大方式不可行。后通过增加竖直管数目的方式进行放大,混合特性和受光特性均不会受较大影响。45L放大到100L的户外诱导实验证明了此种放大方式的可行性。接着,研究了在户外条件下光照对100L列管式光生物反应器的影响。不同季节受光最好的摆向角不尽相同,全年受光最佳的摆向角为150°。减小竖直管的直径和增大竖直管外壁之间的距离能提高列管式光生物反应器的受光。倾斜角对不同摆向的列管式光生物反应器的受光的影响不尽相同,但总体呈正弦函数型。最后,通过结合光照模型和CFD（计算流体力学）的方法对列管式光生物反应器的通气速率、通气方式、竖直管管径以及竖直管外壁间的间距进行了优化。100L列管式光生物反应器较优的条件确定为通气速率为0.3vvm,通气方式为间隔通气,竖直管管径为0.06m,竖直管外壁的间距为0.12m。
陈通[3]（2017）在《埃氏小球藻培养条件的优化与高效光生物反应器的研发》文中提出小球藻（Chlorella）属于绿藻门单细胞自养生物,是生产营养均衡食品、优质生物柴油和制备生物活性物质的重要原料,亦广泛用于环境修复等领域。建立基于光生物反应器的规模化养殖系统是实现小球藻高值产品商业化生产的一个关键环节。现有用于养殖小球藻的光生物反应器存在成本高、效率低和实施监控不配套等缺陷。为建立高效的小球藻规模化养殖体系,本文在检测和优化小球藻最佳生长条件参数的基础上,设计和研制适于小球藻的新型光生物反应器和相应的一套规模化养殖及监控系统,并应用计算流体动力学CFD软件对光反应器内藻液流场和混合等表征进行一系列定性和定量模拟分析和可靠性检测。研究结果如下:1.以富油埃氏小球藻（Chlorella emersonii）株系Ce-SX-028为试材,通过控制变量法对其最佳培养条件进行单因素变量筛选,获得最适培养条件参数为:温度30±5℃,光强8000lux,pH5-9,氮磷比10:1,CO2浓度10%（通气量1L/min）,和接种量12.5%（v/v）。2.依据实验藻株培养所需最适条件的可控制性,设计和研发了新型微藻光生物反应器。此种光反应器结合了生产力较高的平板反应器和能耗较低的鼓泡式反应器的优点,配有CO2可控曝气和清除粘壁的部件,以及温度、光照、环流控制和pH调节等系统。构建了各种运行参数实时采集和智能监控系统。3.应用流体力学CFD软件对限制光生物反应器效率的最主要因素-混合效率进行流场模拟,验证反应器各表征值的可靠性。以鼓泡式光反应器的通气量作为变量对反应器内部流场模和验证发现,（1）流体湍动能（TKE）与湍动能耗散率（TDR）呈正比例增长关系;（2）反应器内湍流强度适中,混合传质效果明显;（3）反应器内较小的通气速率就能够形成藻液环流,且拥有较高的湍流强度,较小的死区面积;（4）随着通气量增大,反应器内各参数变化明显,其中气含率增大,死区比显着减小。因此,新研制的反应器内气液传质能力较强,混合程度较高,能够很好的满足小球藻的高效培养。本文所研制的低成本、高效固碳、高生物质产量的新型微藻光生物反应器和相应的光温控制、藻液环流和pH调节以及智能监控系统为小球藻等经济微藻的规模化养殖和微藻燃油等高值产品的商业化生产提供了科学参考。
叶庆元[4]（2016）在《能源微藻釜式光生物反应器中光能分布吸收与放大的CFD研究》文中指出釜式光生物反应器是由发酵罐反应器演化而来,发酵罐反应器具有操作条件稳定、工艺成熟、易于控制等优点。光是制约微藻生长的重要因素,反应器的结构设计和细胞培养过程中必须充分考虑光能的吸收和利用,这就要求对反应器内光分布和吸收进行研究。小型釜式光生物反应器要用于微藻的大规模培养必须要进行放大,根据反应器内不同搅拌器的混合效果进行反应器放大对于微藻工业化生产具有重要意义。本课题采用CFD方法模拟釜式光生物反应器内藻液中小球藻细胞浓度N=2.9153×1011 cell/m3时,培养液中无气泡及气含率为5%、10%、15%和气泡直径为1、3、5 mm的光能分布。气泡直径确定时,随着气含率的增加近光源位置光强度增强,沿径向光衰减增加；气含率确定时,气泡直径减小光散射能力增强,径向光衰减加剧。光波长分别为400-500、500-600、600-700 nm时,藻液光能吸收率随着入射光强度、气含率、气泡直径的变化而变化,当气含率=7.5%、气泡直径=3 mm时,由光能吸收率与入射光强度比得到的参数Xλ可知,波长400-500 nm时,Xλ=5.9 m2为最高,波长在500-600 nm时,Xλ=1.9m2最低。最后,对釜式光生物反应器进行了放大研究,500 L釜式反应器内采用3层搅拌器混合,考察剪切和传质系数得到翼型桨最佳,雨生红球藻的异养培养验证了翼型桨的特性。将翼型桨和推进桨用于放大直径为1.8 m、高径比2.1：1的10T反应器,3层翼型桨d/D=0.4时,其剪切和传质性能最佳。
李永富[5]（2014）在《内置LED光源的新型平板式光生物反应器用于微藻高效固定CO2》文中指出面对严峻的全球变暖和能源危机形势，利用微藻高效固定CO2并耦合生物柴油生产因具有明显的应用价值和环保效益，受到研究者的广泛关注。目前，该技术的瓶颈之一是开发高效节能的封闭式光生物反应器（PBR）。本论文以封闭式PBR中微藻高效固定CO2为研究目标，从前期获得的四种微藻中选定普通小球藻（Chlorella vulgaris）作为CO2固定与转化的高效传递载体，基于平板式PBR占地面积小、气液传质效果好、易于放大、结构简单等优势，在其中内置LED光源以提高能量产出率，历经两次结构改进，研制了新型的竖直放置气升式内环流平板光生物反应器（ILA-PBR），用于固定高浓度CO2（15%CO2）。（1）适于微藻生长的光源选择。以前期筛选的具有耐高温、耐高浓度CO2和耐酸性环境特性的普通小球藻（Chl. vulgaris）、盐生杜氏藻（D. salina）、纤细角毛藻（Cha. gracilis）和温泉6#藻（Cy. aponinum）为研究对象，用摇瓶培养方法进行了适宜4种微藻生长的人工光源及光质比选。在柔性红光LED灯带（LED-R）、柔性蓝光LED灯带（LED-B）、柔性白光LED灯带（LED-W）和荧光灯（FL）四种人工光源提供的不同光质照射下，以LED-W最适于普通小球藻、盐生杜氏藻和温泉6#藻生长，而LED-B最适宜纤细角毛藻生长。微藻生长所需的光质条件存在种质差异性，4种微藻的最适光质条件是普通小球藻LED白光（LW）或LED白光+LED蓝光（LW+LB），纤细角毛藻LED蓝光（LB）或FL白光+LB（FW+LB），温泉6#藻LED白光+LED红光（LW+LR）；而盐生杜氏藻的生长受光质调控不明显。由此认为柔性LED灯带比FL具有更大的应用优势。（2）反应器中4种微藻的固碳产油潜力比较及人工光源确定。构建了第一代ILA-PBR，在通气条件下进行4种微藻的批次培养，微藻对不同浓度CO2有不同的生长响应。微藻生长的最适CO2浓度分别是：普通小球藻（1%2.5%）、盐生杜氏藻（1%2.5%）、纤细角毛藻（1%5%）和温泉6#藻（0.04%）。以最大固碳速率（FD）、基于总脂的能量产出率（ERoil）、油脂产率（LP）为评价指标对4种微藻进行比选，确定普通小球藻固碳产油潜力最大，FD最大值出现在通入1%浓度CO2条件下，为1.18gCO2L-1d-1；最大ERoil和LP分别是盐生杜氏藻、纤细角毛藻、温泉6#藻的4.5倍、4.6倍和21倍。对适于普通小球藻生长的两种光照条件（LED-W和LED-W+LED-B）进行实用性检验发现，藻细胞在两种光源下生长情况接近，但在LED-B的灯管上微藻附着生长现象严重，因此，以LED-W作为普通小球藻的内置光源较为合适。（3）反应器构筑参数优化及光强、CO2浓度对固碳效果的影响。以普通小球藻作为受试藻种，对第一代ILA-PBR进行构筑参数优化。正交试验表明，在采用导流管并进行内部双侧光照条件下，当高径比（H/D）为6:1，降流区与升流区的面积比（Ad/Ar）为3:1，表观气速（SGV）为0.3vvm时，ILA-PBR中的普通小球藻对CO2有最大固定速率。按SGV=0.3vvm通入体积浓度1%的CO2利于普通小球藻快速增殖。在增大初始接种光密度至OD680=0.5的同时提高入射光强至240μmol m2s1，可显着提高微藻对高浓度CO2的固定能力。1%CO2中微藻的FD为1.97gCO2L-1d-1。同样条件下，通入浓度15%的CO2后，FD可达1.00gCO2L-1d-1。（4）降低进气中O2浓度和改变培养模式对微藻固碳效果的影响。向ILA-PBR中通入含低氧的CO2气体，微藻FD能继续提高。配制1%CO2并降低进气中O2含量低于2%（v/v），最大FD由1.97gCO2L-1d-1提升至2.27gCO2L-1d-1；通入低氧的5%CO2，最大FD由1.41gCO2L-1d-1提升至2.12gCO2L-1d-1，低氧进气方法对微藻固定CO2的促进效果明显。低氧进气条件下开展的微藻培养模式研究表明，半连续培养模式利于维持ILA-PBR中普通小球藻生物固碳的持续高效性。运行期间，除了第1d的FD为1.41gCO2L-1d-1外，其它时间的FD均能保持较高水平（1.772.42gCO2L-1d-1）。（5）改变通气方式的新型反应器固碳效果及能量产出分析。采用“数目放大”方法，与通气方式转变相结合，对ILA-PBR进行再改进，构建了第三代ILA-PBR。通入模拟烟气（15%CO2），混合曝气方法比间歇通气方法所需的工程设备更为简洁，空气+15%CO2通入条件下，FD为1.46gCO2L-1d-1，进行低氧处理后（N2+15%CO2），FD更高，稳定在1.79gCO2L-1d-1左右，分别比直接通入15%CO2提高了46%和79%，固碳性能优于现有报道中绝大多数封闭式PBR。从节能角度，在ILA-PBR中采用内置LED-W光照模式，与传统的FL外置光源模式相比可节能73.6%。前一光照模式下普通小球藻的ERoil为0.011，而后者仅为0.002，LED-W具有明显的节能优势。利用第三代ILA-PBR培养普通小球藻，在半连续培养模式下通入模拟烟气，基于微藻生物质的能量产出率（ERbiomass）和ERoil分别为0.02190.0249，0.00910.0104，亦高于大多数其他类型的PBR。结合FD的比较结果，认为本研究提出的第三代ILA-PBR具有高效节能特性，有望成为微藻固定工业烟气CO2的理想设备。
吴小芳,张志斌,余佳清,曾庆桂,汪涯,颜日明,朱笃[6]（2013）在《光生物反应器中光传递模型在微藻培养中的应用》文中认为微藻光自养生长的细胞密度很大程度上受到光生物反应器中光能传递效率的限制,研究光生物反应器中光能传递规律是提高微藻光能利用效率的基础。分别综述了微藻在光生物反应器中的光衰减和光强分布数学模型,这些模型不但能揭示微藻培养过程中光能的动态变化规律,也为开发高效的光生物反应器和优化培养工艺提供理论依据。
孙利芹,王长海,史磊[7]（2010）在《2种光生物反应器在微藻培养中的性能比较》文中指出对自主研发的平板式光生物反应器和柱状气升式内环流光生物反应器的主要性能参数进行了测定,以纤细角毛藻为培养对象对两者性能进行了综合评价.结果表明:平板式光生物反应器具有高的液体循环速度和相对较小的光衰减程度,更有利于藻体细胞对光的吸收,纤细角毛藻的培养密度和生长速率分别达到6.98×108/mL和1.42/d,并且操作简单、容易放大,适合于微藻的规模化高密度培养;柱状气升式内环流光生物反应器培养效率相对较低,纤细角毛藻的培养密度和生长速率仅为1.52×108/mL和0.935/d,但其培养环境稳定、主要培养参数容易控制,可实现无菌化纯培养,在探索微藻生长动力学、优化微藻培养条件和转基因微藻的培养等方面具有优势.因此在微藻培养时应根据实际的应用目的不同选择适合的光生物反应器.
孙利芹[8]（2009）在《紫球藻多糖的制备及其生物活性研究》文中研究表明紫球藻（Porphyrodium cruentum）是红藻门中唯一的单细胞类群,在生长过程中能合成一类细胞外多糖（Extracellular polysaccharide;EPS）,其产量很大程度上受到培养条件的影响。国内外关于紫球藻的培养和活性成分的研究取得了一定进展,但有关紫球藻多糖分子修饰,尤其是在紫球藻多糖结构与其生物活性之间的关系研究方面尚不多见。本文采用生态调控和工艺培养条件优化等手段,有效地提高了紫球藻多糖的产量,为紫球藻多糖的大量制备奠定了良好的基础。在紫球藻多糖理化性质研究和结构分析的基础上,利用对多糖的降解和分子修饰等手段获得了多种不同分子质量和不同硫酸基含量的多糖,并对这些不同性质多糖的抗氧化、抗肿瘤和免疫调节活性以及生物活性与分子结构之间的关系进行了详细的研究,取得了以下研究结果:1、提高紫球藻多糖产量的培养条件（1）通过考察无机盐、金属离子及植物生长激素等对紫球藻多糖合成的影响,获得了有利于提高多糖产量的培养基配方（OCMⅡ）:NaHCO3 3.5g,KH2PO420mg,NaNO32g,Na2SO420mg,FeCl2·6H2O 10μM,MnCl2·4H2O 0.2μm,VB1 0.9 mg,VB12 2.7μg,无菌海水1000mL。采用OCMⅡ培养基、15d培养,紫球藻多糖的最大产量达到了672 mg/L,分别比2/f和Koch对照培养基的多糖产量提高了1.79和1.62倍。（2）在自行研制的平板式光生物反应器中,考察了光照密度、光照时间、光质和反应器光径对紫球藻多糖合成的影响。在光通量密度为80μE·m-2s-1、光暗循环周期为18:6、自然光照射条件下,多糖的产量达到0.96g/L。在光径为30mm的反应器中多糖产量高达1.13g/L,而在光径为50mm的反应器中多糖的面积产率最高达到5.80 g/m2/d的水平。（3）采用均匀设计法对紫球藻半连续培养的工艺参数进行优化。在NaN03浓度、更新速率和更新周期分别为3.5 g/L、27%和2.91d的优化条件下,经过23d的培养,紫球藻多糖的总采收量达到29.4 g,平均多糖产量为1.96g/L,分别是批式培养的2.35和1.57倍。2、不同性质紫球藻多糖的制备及其结构性质分析（1）利用DE52离子交换柱层析及Sephacryl S-400凝胶过滤柱层析获得了纯化的多糖。该多糖的平均分子量为2918kDa,硫酸基含量14.63%,糖醛酸含量7.8%;多糖溶液为典型的假塑性流体特征,其粘度不受温度、加热时间等的影响。GC分析表明该多糖由木糖、葡萄糖和半乳糖组成,为一种杂多糖,其摩尔比为:2.96:1.25:3.06;化学分析和光谱分析结果表明紫球藻多糖糖链连接方式以p-（1→3）为主,存在少量1→4及1→6糖苷键;Gal在支链或链末端有较大量的存在,Xyl和Glc在主链或靠近主链区域有特定分布。综合上述分析,推断EPS可能的重复单元结构如下:或者,（2）采用密闭微波降解技术分别制备了相对分子量分别为6553 Da、60.66 kDa、和256.26 kDa的小分子量多糖;采用超声波辅助过氧化氢降解技术分别制备了203.6kDa、606.6 kDa、802.6 kDa、903.3 kDa和1002 kDa的小分子量多糖。通过控制不同的衍生温度制备了硫酸根含量分别为31.0%、31.5%、47.5%和42.4%的硫酸酯多糖衍生物。降解后的小分子量多糖的理化性质没有明显的变化,衍生化后紫球藻多糖的水溶性明显增加。3、紫球藻多糖的生物学活性（1）紫球藻多糖的抗氧化活性所制备的各类紫球藻多糖均表现出很强的清除羟自由基（·OH）、超氧阴离子（O2-·）自由基和1,1-二苯基苦基苯肼（DPPH·）自由基的活性,并且清除作用均与其浓度正相关;对由Fe2+/抗坏血酸诱发的小鼠肝匀浆氧化损伤和由H2O2诱发的小鼠红细胞氧化溶血也具有浓度依赖性的抑制作用。多糖分子量对其抗氧化活性有显着的影响,降解前原糖样的抗氧化活性未能检测出,但是降解后随着多糖分子量的减小其抗氧化活性显着增加,尤其是分子量为6553Da的多糖的抗氧化效果最好。经过硫酸化修饰后,多糖的抗氧化活性明显增加,对-OH和O2-·的半数抑制浓度分别为3.92 mg/mL和0.4mg/mL;随着硫酸基含量的增加,衍生化多糖对三种自由基的清除效果明显增强,但是差异不十分显着。（2）紫球藻多糖的抗肿瘤作用SRB法测定紫球藻体外抗肿瘤活性,结果表明高分子量的紫球藻多糖没有体外抑瘤效果,分子量为6.55 kDa和256 kDa的多糖对肺腺癌癌细胞（A549）和喉表皮样癌癌细胞（Hep-2）和肝癌细胞株（SMMC7721）表现出一定的抑制作用。荷S180实体瘤小鼠灌胃给药的结果显示,高、中、低三个剂量组（200、100、50mg/kg/d）的紫球藻多糖均可显着抑制S180实体瘤的生长,其抑瘤率分别为53.3%、47.5%和40.5%,表明该多糖具有明显的抗肿瘤作用。并且紫球藻多糖能显着地提高荷瘤小鼠的脾指数和胸腺指数,明显促进脾淋巴细胞的增殖。在剂量为200μg/mL时,脾淋巴细胞的增殖指数相对于模型组为2.41,相对于CTX阳性对照组为2.15。（3）紫球藻多糖的体外免疫活性在25-200μg/mL浓度范围内,紫球藻多糖能显着提高小鼠腹腔巨噬细胞释放NO能力,增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红的能力,促进小鼠腹腔巨噬细胞和脾淋巴细胞的增殖。分子量与硫酸基含量对免疫调节功能有显着影响。分子量为6.55 kDa的多糖的免疫增强活性最强;除了硫酸基含量为32%的多糖对腹腔巨噬细胞的增殖促进作用最强外,其余都是随着硫酸根含量的增高,免疫促进作用增强,硫酸根含量高于40%的多糖的免疫增强活性较好。
史磊[9]（2008）在《平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化》文中研究表明紫球藻（Porphyridium cruentum）是属于红藻门的一种海洋微藻,在生长过程中能合成硫酸酯多糖、多不饱和脂肪酸和藻胆蛋白等重要生物活性物质。本论文主要运用自行设计的平板式光生物反应器培养紫球藻,在培养基优化的基础上,对紫球藻在平板式光生物反应器中的生长参数进行了测定,对紫球藻的培养工艺进行优化,获得以下主要结果:摇瓶培养实验表明,初始pH为原始pH（7.5）时,有利于藻体生物量、胞外多糖的积累;当接种量为10%的,藻细胞生物量收获最大。当接种量为10%和20%时,胞外多糖的收获量最大,分别可以达到460mg/L和475mg/L。硝基氮可促进紫球藻生物量和胞外多糖的积累;肌醇对紫球藻生物量、胞外多糖的积累没有明显的影响。采用自行研制的平板式光生物反应器培养紫球藻,测定了紫球藻在不同光径平板式光生物反应器中的生长参数（溶氧、pH、光衰减、氮源的消耗、磷源的消耗）,确定了紫球藻的光衰减模型以及平板式光生物反应器中平均光强计算方程;发现30 mm小光径的反应器有利于藻对光的利用效率,提高了藻的培养密度以及多糖的产量。运用均匀设计的方法对紫球藻的平板反应器培养条件进行了优化,考察了更新率等与半连续培养过程中细胞总采收量和多糖总采收量之间的关系;探讨了流加时间等对流加培养过程中最大细胞密度和多糖产量的影响。结果显示:在NaNO3 1.504 g/L,更新率32.93%,更新周期1 d的培养条件下,细胞总采收量最大,达到69.5 g;在NaNO3 3.5 g/L,更新率26.83%,更新周期2.9 d的条件下,多糖总采收量最大,达到17.6 g。
田燕[10]（2008）在《激光辐照微藻生物学效应及其诱变育种的研究》文中认为本文以7种不同门类的微藻为材料,选用波长分布从488nm的蓝光区到1.34μm的远红外区的4种激光,进行激光辐照微藻的生物学效应研究和激光诱变育种的应用尝试。本研究可为激光与藻类细胞相互作用的机理研究提供可靠的实验数据,为激光技术在微藻研究领域的进一步应用提供可资借鉴的方法,也为微藻遗传种质的改良以及优良品系的选育提供新思路、新方法。首先,利用不同的激光辐照处理不同类型的微藻细胞,探索激光辐照微藻的有效方法,确定有效的激光参数和生物参数。在传统的生理生化测定的基础上,进一步借助电子显微镜、激光共焦扫描显微镜等现代光电技术手段,对激光辐照微藻产生的生物学效应进行比较系统的研究。研究结果表明:激光辐照效果与其波长、功率及辐照剂量有着密切的关系;不同种类的微藻细胞对激光辐照的耐受能力有所不同;微藻细胞的生理状态也影响激光辐照的效果。一定范围的低剂量激光辐照,可促进藻细胞的增殖生长,并提高细胞生物量和代谢产物的含量。具促长效果的藻细胞,线粒体数量有效增加,色素体内的光合片层进一步发育,细胞外的覆被层得以加强;自体荧光光谱无明显的荧光峰位变化,但荧光强度有较大的增强;细胞的色素吸收峰也呈现明显的提高。分析结果认为,激光对藻细胞的生理刺激效应,与细胞超微结构的变化,以及光合色素的有效增加有关,从而改善光合作用活性,较高剂量的激光辐照则对藻细胞有致死和诱变作用。其次,对具高经济价值雨生红球藻和紫球藻进行激光诱发突变和突变株生理生化特性的研究。本实验采用Nd:YAP激光为诱变剂,先采用逐级稀释平板涂布法进行初筛,在获得直径大、颜色深的藻落后,通过生物量、色素、胞外多糖、蛋白质和不饱和脂肪酸等代谢产物的含量测定,以及重要生物酶的活性检测,进一步分析突变株的遗传特性变化,最终获得生长繁殖快速、抗逆性强、目标产物含量高的优良藻株:即红球藻的H-NO.12诱变株和紫球藻的P-NO.5诱变株。研究结果表明:相对于出发株,所获得的诱变株其各项生理指标含量相对出发藻株都有了较大程度的提高,所筛选的雨生红球藻H-NO.12诱变株在生长速率、细胞密度、色素含量和干重都较出发株提高明显。雨生红球藻最重要的产物虾青素含量则较出发株提高46.37%,提高极显着,可视为高产虾青素的优质藻株。所筛选的紫球藻P-NO.5诱变株较出发株生物量、生长速率提高显着,其色素及相关代谢产物也有较大的提高,胞外多糖产量最大提高36.33%;BPE含量平均提高达166.33%;在不饱和脂肪酸含量上,亚油酸、特别是AA和EPA含量绝对值都较出发株有较大的提高,几种重要的抗氧化酶体系的生物酶的活性也有显着提高显着,抗逆境能力增强。同时,由传代稳定性实验结果看出,选育的诱变藻株具有良好的遗传稳定性。可以认为所获得的诱变株为优良藻株。本研究还进一步利用光生物反应器对紫球藻P-NO.5突变株进行规模培养的尝试,通过对细胞生物量和主要代谢产物产量的分析测定,进一步证实P-NO.5株的遗传稳定性,以及规模培养的可行性。
二、紫球藻的光生物反应器培养（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、紫球藻的光生物反应器培养（论文提纲范文）
（1）光质对紫球藻生理影响及紫球藻蛋白质提取的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.微藻概述 |
| 1.1 微藻的分类 |
| 1.2 微藻的特点 |
| 1.3 微藻高附加值产品方面的用途 |
| 1.4 微藻生物质开发食品的潜能 |
| 1.4.1 畜禽肉、奶和蛋制品 |
| 1.4.2 休闲食品与饮料 |
| 1.4.3 面食和面包 |
| 2.紫球藻的生长和生化成分 |
| 2.1 紫球藻生化成分的研究进展 |
| 3.紫球藻的用途功能 |
| 3.1 医疗保健品 |
| 3.2 荧光探针 |
| 3.3 化妆品 |
| 4.光质对紫球藻的生理影响概述 |
| 5.多相萃取体系的概述 |
| 5.1 多相萃技术在微藻提取分离中的应用 |
| 6.课题研究的目的、意义及主要内容 |
| 6.1 本研究的目的和意义 |
| 6.2 本研究的主要内容 |
| 第二章 不同光质对紫球藻生长的影响 |
| 第一节 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 实验藻种 |
| 1.1.2 培养基及试剂配制 |
| 1.1.3 主要试剂 |
| 1.1.4 实验设备 |
| 1.2 方法 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 柱型鼓泡式光生物反应器培养 |
| 1.2.3 生物量的测定 |
| 1.2.4 蛋白质的测定 |
| 1.2.5 藻胆蛋白的测定 |
| 1.2.6 多糖的测定 |
| 1.2.7 数据分析 |
| 第二节 结果与讨论 |
| 2.1 不同光质条件下紫球藻的生长情况 |
| 2.2 不同光质对紫球藻胆蛋白合成的影响 |
| 2.3 不同光质对紫球藻蛋白质合成的影响 |
| 2.4 不同光质对紫球藻多糖合成的影响 |
| 2.5 不同光质对紫球藻脂肪酸组成的影响 |
| 第三节 本章小结 |
| 第三章 白光和绿光条件下不同氮浓度对紫球藻生长的影响 |
| 第一节 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 实验藻种 |
| 1.1.2 主要试剂 |
| 1.1.3 主要实验仪器 |
| 1.2 实验设计 |
| 1.3 测定方法 |
| 1.3.1 生物量的测定 |
| 1.3.2 产物的测定 |
| 1.3.3 十七酸甲酯标曲的绘制 |
| 1.3.4 样品的甲酯化 |
| 第二节 结果与分析 |
| 2.1 不同氮浓度条件下紫球藻的生长情况 |
| 2.2 不同氮浓度条件下紫球藻蛋白质的合成情况 |
| 2.3 不同氮浓度条件下紫球藻藻胆蛋白的合成情况 |
| 2.4 不同氮浓度条件下紫球藻多糖的合成情况 |
| 2.5 不同氮浓度条件下紫球藻脂肪酸的合成情况 |
| 第三节 本章小结 |
| 第四章 多相萃取技术提取紫球藻湿藻体蛋白质 |
| 第一节 材料与方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.1.1 实验材料 |
| 1.1.2 主要试剂 |
| 1.1.3 主要仪器 |
| 1.2 实验设计 |
| 1.3 测定方法 |
| 第二节 结果与分析 |
| 2.1 硫酸铵浓度对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 2.2 紫球藻浓度对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 2.3 搅拌速度对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 2.4 料液比对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 2.5 提取温度对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 2.6 提取时间对水溶性蛋白质提取率的影响 |
| 第三节 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本论文的创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）雨生红球藻异养细胞光诱导列管式光生物反应器的优化与初步放大（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 前言 |
| 1.1 虾青素 |
| 1.2 雨生红球藻简介及生产方式 |
| 1.2.1 雨生红球藻简介 |
| 1.2.2 雨生红球藻的生产方式 |
| 1.3 光生物反应器 |
| 1.3.1 敞开式光生物反应器 |
| 1.3.2 封闭式光生物反应器 |
| 1.3.3 新型光生物反应器 |
| 1.3.4 列管式光生物反应器 |
| 1.4 计算流体力学 |
| 1.4.1 概述 |
| 1.4.2 CFD软件中数值计算模型 |
| 1.4.3 基于CFD技术的光生物反应器研究概况 |
| 1.5 微藻的光衰减模型 |
| 1.6 本文研究目的及内容 |
| 第2章 雨生红球藻异养细胞光诱导阶段的光衰减研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 藻细胞和培养基来源 |
| 2.2.2 实验材料 |
| 2.2.3 雨生红球藻光衰减测定方法 |
| 2.2.4 分析方法 |
| 2.2.5 3L和12L鼓泡式反应器中雨生红球藻的诱导 |
| 2.2.6 3L和12L鼓泡柱式反应器的混合特性 |
| 2.2.7 体积平均光强 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 相同藻细胞密度不同光程对光衰减的影响 |
| 2.3.2 相同光程不同藻细胞密度对光衰减的影响 |
| 2.3.3 Lambert-Beer模型对光衰减曲线的拟合 |
| 2.3.4 Cornet模型对光衰减曲线的拟合 |
| 2.3.5 Lambert-Beer模型和Cornet模型的对比 |
| 2.3.6 不同虾青素含量对光衰减的影响 |
| 2.3.7 3L和12L光反应器中的诱导实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 雨生红球藻异养细胞光诱导列管式光生物反应器的初步放大 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 15L、45L和100L列管式光生物反应器及放大方法 |
| 3.2.1 15L、45L和100L列管式光生物反应器 |
| 3.2.2 放大方法 |
| 3.3 材料与方法 |
| 3.3.1 模型结构建立和网格的划分及网格独立性检验 |
| 3.3.2 CFD的设置 |
| 3.3.3 混合特性 |
| 3.3.4 实验方案 |
| 3.3.5 分析与测定 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 15L/45L/100L列管式光生物反应器模拟结果对比 |
| 3.4.2 15L/45L/100L列管式光生物反应器受光特性对比 |
| 3.4.3 15L/45L/100L列管式光生物反应器诱导雨生红球的效果对比 |
| 3.4.4 放大方法及放大依据的探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 户外条件下列管式光生物反应器的受光模型的建立与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 户外条件下列管式光生物反应器光照模型的建立 |
| 4.2.2 太阳高度角与太阳方位角 |
| 4.2.3 太阳光强的测定 |
| 4.2.4 单位面积光照量的计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 季节和摆向对列管式光生物反应器受光的影响 |
| 4.3.2 列管式光生物反应器竖直管的直径对反应器受光的影响 |
| 4.3.3 列管式光生物反应器竖直管之间的外壁间距对反应器受光的影响 |
| 4.3.4 与地面的倾斜角度对列管式光生物反应器受光的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 100L列管式光生物反应器的优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 100L列管式光生物反应器 |
| 5.2.2 正交实验表的设计 |
| 5.2.3 模型结构的建立和网格生成 |
| 5.2.4 CFD的设置 |
| 5.2.5 受光特性参数 |
| 5.2.6 混合特性参数 |
| 5.2.7 剪切力和传质系数 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 通气速率对列管式反应性能的影响 |
| 5.3.2 通气方式对列管式光生物反应器的影响 |
| 5.3.3 竖直管直径对列管式光生物反应器的影响 |
| 5.3.4 竖直管与竖直管之间外壁的间距对列管式光生物反应器的影响 |
| 5.3.5 优化前后列管式光生物反应器的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（3）埃氏小球藻培养条件的优化与高效光生物反应器的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 微藻能源的研究背景 |
| 1.2 微藻能源的意义 |
| 1.3 微藻能源产业链 |
| 1.4 微藻光生物培养系统 |
| 1.4.1 微藻光生物反应器的定义 |
| 1.4.2 微藻光生物培养系统的分类 |
| 1.4.3 两种微藻光合培养系统的特点 |
| 1.4.4 微藻光生物反应器现状 |
| 1.5 不同微藻培养系统的优缺点 |
| 1.6 光生物反应器的生产力 |
| 1.7 不同的培养系统进行微藻生物质和生物油生产的比较分析 |
| 1.8 本文研究的目的及主要内容 |
| 第二章 埃氏小球藻最适生长条件筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 影响埃氏小球藻生长的相关条件 |
| 2.2.1 温度 |
| 2.2.2 光强 |
| 2.2.3 pH |
| 2.2.4 营养盐 |
| 2.2.5 CO_2 |
| 2.2.6 初始接种量 |
| 2.3 实验材料 |
| 2.3.1 实验藻种 |
| 2.3.2 实验主要仪器 |
| 2.3.3 藻种培养 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 埃氏小球藻生物量的测定 |
| 2.4.2 比生长率计算公式 |
| 2.4.3 埃氏小球藻干重测定 |
| 2.4.4 pH及藻液光密度的测定 |
| 2.4.5 埃氏小球藻最适培养温度的筛选 |
| 2.4.6 埃氏小球藻最适光强的筛选 |
| 2.4.7 培养基初始pH对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.4.8 培养基恒定pH对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.4.9 埃氏小球藻最适CO_2的筛选 |
| 2.4.10 埃氏小球藻最适氮磷比的筛选 |
| 2.4.11 埃氏小球藻最适接种量的筛选 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 温度对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.2 光强对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.3 培养基初始pH对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.4 培养基恒定pH对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.5 不同氮磷比对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.6 不同的通气速率对埃氏小球藻生长的影响 |
| 2.5.7 二氧化碳浓度对埃氏小球藻的生长影响 |
| 2.5.8 初始接种量对埃氏小球藻生长的影响 |
| 第三章 光生物反应器系统的研发 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 光生物反应器设计原则 |
| 3.3 光生物反应器相关设计因素 |
| 3.4 光生物反应器的研发 |
| 3.4.1 鼓泡式反应器和平板光生物反应器 |
| 3.4.2 鼓泡式平板光生物反应器的结构及相关参数 |
| 3.5 基于鼓泡式平板光生物反应器的培养系统 |
| 3.5.1 藻液循环及收集系统 |
| 3.5.2 温控系统 |
| 3.5.3 光强调节系统 |
| 3.5.4 供气及pH调节系统 |
| 3.5.5 数据采集控制系统 |
| 第四章 鼓泡式平板反应器CFD模型的建立及计算 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 建立微藻反应器系统数学模型的意义 |
| 4.3 CFD数值计算理论 |
| 4.3.1 流体控制 |
| 4.3.2 湍流模型 |
| 4.3.3 多相流理论 |
| 4.4 鼓泡式平板光生物反应器单元模型 |
| 4.5 鼓泡式平板光生物反应器CFD模型 |
| 4.6 评价参数的选取与评价 |
| 4.7 计算结果与分析 |
| 4.7.1 流场分析 |
| 4.7.2 湍动能(TKE)、湍动耗散率(TDR)以及湍流强度(TI)的定量分析 |
| 4.7.3 平均液速、死区比和气含率的定量分析 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 全文总结及工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录一: 主要实验仪器设备 |
| 附录二: BG11培养基的成分及配置方法 |
| Abstract |
| 致谢 |
（4）能源微藻釜式光生物反应器中光能分布吸收与放大的CFD研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 光生物反应器的研究现状 |
| 2.1.1 开放式光生物反应器 |
| 2.1.2 封闭式光生物反应器 |
| 2.2 光能研究的国内外现状 |
| 2.2.1 微藻光合作用 |
| 2.2.2 光生物反应器中光分布及光能吸收的研究进展 |
| 2.3 计算流体力学及其应用软件 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 CFD软件及工作原理 |
| 第3章 光生物反应器内流体流动及辐射传递的数学模型 |
| 3.1 流体流动的控制方程 |
| 3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.1.3 能量守恒方程 |
| 3.1.4 组分质量守恒方程 |
| 3.1.5 湍流控制方程 |
| 3.2 微分方程的离散求解 |
| 3.3 辐射传输方程 |
| 3.4 辐射模型 |
| 3.5 光生物反应器光源模型 |
| 3.6 荧光灯的使用,荧光灯的特性 |
| 第4章 釜式光生物反应器内的光能分布研究 |
| 4.1 模型及网格无关性检验 |
| 4.1.1 模型的建立 |
| 4.1.2 网格的划分及网格无关性检验 |
| 4.2 边界条件和初始化设置 |
| 4.2.1 反应器壁面条件 |
| 4.2.2 参数设置 |
| 4.2.3 物性参数设置 |
| 4.2.4 角度离散 |
| 4.3 藻液及气泡的光学特性 |
| 4.3.1 藻液的光学系数 |
| 4.3.2 藻液的散射相函数 |
| 4.3.3 气泡的光学散射系数 |
| 4.3.4 气泡的散射相函数 |
| 4.4 气泡存在对光强度分布的影响 |
| 4.5 气含率对光强度分布影响 |
| 4.6 气泡直径对光强度分布影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 釜式光生物反应器内的光能吸收研究 |
| 5.1 体积平均光能吸收率的公式 |
| 5.2 气泡直径对光能吸收的影响 |
| 5.2.1 不同波段体积平均光能吸收率 |
| 5.2.2 体积平均光能吸收率 |
| 5.3 光能吸收综合判断 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 釜式光生物反应器的放大研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.1.1 开展目的 |
| 6.1.2 雨生红球藻介绍 |
| 6.1.3 发酵罐反应器及搅拌桨介绍 |
| 6.2 釜式光生物反应器的模拟研究 |
| 6.2.1 网格划分 |
| 6.2.2 模拟计算方案 |
| 6.2.3 500L釜式光生物反应器模拟结果与讨论 |
| 6.3 热模实验验证 |
| 6.3.1 实验装置和材料 |
| 6.3.2 实验及参数测量方法 |
| 6.3.3 结果与讨论 |
| 6.4 釜式光生物反应器的放大模拟研究 |
| 6.4.1 放大说明 |
| 6.4.2 釜式光生物反应器搅拌器的优化过程 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间表发论文 |
（5）内置LED光源的新型平板式光生物反应器用于微藻高效固定CO2（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 全球变暖形势严峻 |
| 1.1.2 能源危机急需解决 |
| 1.1.3 全球碳交易亟待行动 |
| 1.1.4 微藻生物技术用于 CO_2减排和生物能源生产潜力巨大 |
| 1.1.5 微藻生物技术产业存在瓶颈 |
| 1.2 本课题的研究目标和主要内容 |
| 1.2.1 研究目标 |
| 1.2.2 研究内容及拟解决的关键问题 |
| 1.3 本课题研究的理论意义和实际应用意义 |
| 2 微藻生物固定 CO_2国内外研究现状 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 藻类与微藻概述 |
| 2.2 微藻固碳过程中的关键反应机制 |
| 2.2.1 光合固碳原理—光合作用 |
| 2.2.2 水体碳环境 |
| 2.2.3 CCM 机制 |
| 2.3 影响微藻固碳的主要因素 |
| 2.3.1 藻种 |
| 2.3.2 与微藻生长有关的理化因子 |
| 2.3.3 微藻的培养方法 |
| 2.4 用于微藻培养的主要工程设备 |
| 2.4.1 开放式 PBR |
| 2.4.2 封闭式 PBR |
| 2.4.3 PBR 的优缺点比较与发展趋势 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 人工光源和光质对微藻生长的影响 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 材料、仪器与方法 |
| 3.1.1 材料 |
| 3.1.2 仪器 |
| 3.1.3 方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 4 种光源对微藻光合放氧的影响 |
| 3.2.2 9 种光质对微藻生长的影响 |
| 3.2.3 不同光质照射下微藻的光合色素含量 |
| 3.2.4 光质变化调控微藻生长的可能原因 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 PBR 中微藻固碳产油性能及 LED 灯带的实用性研究 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 微藻培养系统的构建 |
| 4.1.1 封闭式 PBR 的主要设计思路及构型 |
| 4.1.2 微藻培养系统的组成 |
| 4.2 ILA-PBR 中固碳藻种的优选研究 |
| 4.2.1 材料、仪器与方法 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 用于普通小球藻培养的人工光源实用性检验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于设计参数优化、光源布置与板材选型的 ILA-PBR 改进 |
| 5.0 引言 |
| 5.1 ILA-PBR 设计参数优化 |
| 5.1.1 材料与仪器 |
| 5.1.2 正交试验设计 |
| 5.1.3 结果与讨论 |
| 5.2 ILA-PBR 中光源布置方案优化 |
| 5.2.1 研究方法 |
| 5.2.2 不同光源布置方案下小球藻的生长 |
| 5.2.3 内置 LED-W 双侧光照模式的节能及经济性分析 |
| 5.3 基于透光性能分析的封闭式 PBR 构筑板材选型 |
| 5.3.1 现有测定方法的比较与分析 |
| 5.3.2 封闭式 PBR 构筑板材透光率测定波长范围的确定 |
| 5.3.3 用于封闭式 PBR 构建的板材比选 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 接种密度、光强对微藻固碳产油的影响及两阶段光照法研究 |
| 6.0 引言 |
| 6.1 材料、仪器与方法 |
| 6.1.1 材料与仪器 |
| 6.1.2 主要方法 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 普通小球藻 OD680与 CD 的关系 |
| 6.2.2 不同初始接种 OD680对小球藻生长的影响 |
| 6.2.3 不同初始接种 OD680下适宜小球藻固碳产油的最优光强 |
| 6.2.4 最优初始接种 OD680及光照条件下微藻对不同浓度 CO2的固定 |
| 6.2.5 初始接种密度、入射光强、SGV 对提升固碳效果的贡献综合分析 |
| 6.2.6 两阶段光照培养法的提出及验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 适于小球藻持续高效固碳的低氧半连续培养模式探索与 ILA-PBR 123再改进 |
| 7.0 引言 |
| 7.1 材料、仪器与方法 |
| 7.1.1 主要材料 |
| 7.1.2 主要仪器 |
| 7.1.3 研究方法 |
| 7.2 结果与讨论 |
| 7.2.1 含低氧 CO_2通入对微藻生长及 FD 的影响 |
| 7.2.2 微藻在不同培养模式中的生长及固碳能力 |
| 7.2.3 第三代 ILA-PBR 的设计及小试放大策略 |
| 7.2.4 第三代 ILA-PBR 中不同通气方式下微藻对高浓度 CO_2的应对 |
| 7.3 第三代 ILA-PBR 的高效节能分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在校期间发表的学术成果 |
（6）光生物反应器中光传递模型在微藻培养中的应用（论文提纲范文）
| 1 微藻细胞培养体系中光的衰减 |
| 1.1 光衰减系数的线性模型 |
| 1.2 光衰减系数的多项式模型 |
| 1.3 光衰减系数的双曲模型 |
| 1.4 光衰减系数的吸收和散射模型 |
| 2 微藻细胞培养光生物反应器中光的分布 |
| 2.1 平板式光生物反应器中光的分布 |
| 2.2 管式光生物反应器光分布模型 |
| 2.3 圆柱形光生物反应器光的分布 |
| 2.3.1 外置光源圆柱形光生物反应器光分布模型 |
| 2.3.2 内置光源圆柱形光生物反应器光分布模型 |
| 3 展望 |
（7）2种光生物反应器在微藻培养中的性能比较（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 藻种 |
| 1.2 培养基 |
| 1.3 微藻生物量的测定 |
| 1.4 反应器主要性能参数的测定 |
| 1.4.1 液体循环时间的测量 |
| 1.4.2 液体循环速度的测量 |
| 1.4.3 光衰减的测量 |
| 1.5 反应器的主要结构特点及装置简图 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 通气速率与液体循环时间、循环速度的关系 |
| 2.2 光衰减程度的比较 |
| 2.3 2种光生物反应器在微藻培养中的应用 |
| 2.4 2种反应器的性能比较 |
| 3 讨 论 |
（8）紫球藻多糖的制备及其生物活性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 海藻多糖研究进展 |
| 1.1 微藻与微藻生物活性物质 |
| 1.1.1 微藻中的生物活性物质 |
| 1.1.2 微藻的培养 |
| 1.2 海藻多糖的生物学功能 |
| 1.2.1 免疫调节功能 |
| 1.2.2 抗肿瘤与抗突变作用 |
| 1.2.3 抗病毒作用 |
| 1.2.4 降血脂、降胆固醇 |
| 1.2.5 抗凝血功能 |
| 1.2.6 抗氧化作用 |
| 1.3 海藻多糖的主要研究方法 |
| 1.3.1 多糖结构分析 |
| 1.3.2 多糖分子量测定 |
| 1.3.3 海藻多糖的降解 |
| 1.3.4 海藻多糖的分子修饰 |
| 1.4 海藻多糖构效关系研究 |
| 1.4.1 一级结构与生物活性的关系 |
| 1.4.2 高级结构与生物活性 |
| 1.4.3 分子量的影响 |
| 1.5 紫球藻及其多糖研究概况 |
| 1.5.1 紫球藻的形态及生长繁殖 |
| 1.5.2 紫球藻的国内外研究进展 |
| 1.5.3 紫球藻多糖研究概况 |
| 1.6 本研究的目的和意义 |
| 2 培养条件和工艺对紫球藻多糖产量的影响 |
| 2.1 材料、仪器和试剂 |
| 2.1.1 实验藻种 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 基础培养基配方 |
| 2.1.4 光生物反应器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 计量和测定方法 |
| 2.2.2 培养条件对多糖产量的影响实验 |
| 2.2.3 半连续培养工艺的优化-均匀设计实验 |
| 2.2.4 数据统计分析 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 营养盐浓度和种类对紫球藻生长和多糖合成的影响 |
| 2.3.2 光辐照对紫球藻生长和多糖合成的影响 |
| 2.3.3 反应器光径对紫球藻生长和多糖产量的影响 |
| 2.3.4 提高多糖产量的半连续培养工艺参数优化 |
| 2.4 小结 |
| 3 紫球藻多糖的理化性质及结构解析 |
| 3.1 材料和仪器 |
| 3.1.1 主要试剂 |
| 3.1.2 主要仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 紫球藻粗多糖的制备 |
| 3.2.2 紫球藻粗多糖柱层析 |
| 3.2.3 紫球藻粗多糖理化性质测定方法 |
| 3.2.4 紫球藻多糖一级结构测定方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 紫球藻多糖的柱分离纯化 |
| 3.3.2 紫球藻多糖理化性质分析 |
| 3.3.3 紫球藻多糖的化学结构解析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 4 紫球藻多糖的降解及其衍生物的制备 |
| 4.1 材料和方法 |
| 4.1.1 试剂和仪器 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 紫球藻多糖的密闭微波降解 |
| 4.2.2 紫球藻多糖的氧化降解 |
| 4.2.3 紫球藻多糖硫酸酯衍生物的制备 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5 紫球藻多糖抗氧化活性及其构效关系研究 |
| 5.1 材料和方法 |
| 5.1.1 多糖样品的制备 |
| 5.1.2 溶液的配制 |
| 5.1.3 多糖对自由基清除作用的检测方法 |
| 5.1.4 对小鼠肝匀浆脂质过氧化作用的测定 |
| 5.1.5 H_2O_2诱发大鼠红细胞氧化溶血的测定 |
| 5.1.6 统计分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 不同分子量紫球藻多糖对自由基的清除效果 |
| 5.2.2 不同分子量紫球藻多糖的抗氧化损伤效果 |
| 5.2.3 紫球藻多糖硫酸基含量与其抗氧化活性间的关系 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 6 紫球藻多糖抗肿瘤活性研究 |
| 6.1 材料和方法 |
| 6.1.1 实验材料、试剂与仪器 |
| 6.1.2 实验方法 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 紫球藻多糖的体外抗肿瘤作用 |
| 6.2.2 紫球藻多糖的体内抗肿瘤作用 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 7 紫球藻多糖免疫调节活性及其构效关系研究 |
| 7.1 材料和方法 |
| 7.1.1 实验材料 |
| 7.1.2 实验方法 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 紫球藻多糖对腹腔巨噬细胞产生NO的影响 |
| 7.2.2 紫球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红的影响 |
| 7.2.3 紫球藻多糖对腹腔巨噬细胞增殖的影响 |
| 7.2.4 紫球藻多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响 |
| 7.3 讨论 |
| 7.4 小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 色谱图 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 博士期间承担相关课题情况 |
（9）平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 微藻的研究概况 |
| 1.1.1 微藻的药学研究 |
| 1.1.2 微藻饵料 |
| 1.2 紫球藻的研究进展 |
| 1.2.1 环境条件 |
| 1.2.2 紫球藻活性物质 |
| 1.2.2.1 高不饱和脂肪酸 |
| 1.2.2.2 多糖 |
| 1.2.2.3 B-藻红蛋白 |
| 1.2.3 反应器培养 |
| 1.3 本论文研究的背景、意义 |
| 1.4 研究的内容 |
| 第二章 紫球藻培养条件的优化 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 药品 |
| 2.1.3 实验藻种 |
| 2.1.4 优化培养基配方 |
| 2.1.5 培养条件 |
| 2.1.6 藻体细胞的计数 |
| 2.1.7 藻体生物量干重与藻体生长的测量 |
| 2.1.8 多糖的测定 |
| 2.1.9 考察单因素对紫球藻生长的影响 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 紫球藻的优质纯种选育 |
| 2.2.1.1 平板分离 |
| 2.2.1.2 单一藻株的复筛 |
| 2.2.2 紫球藻细胞数量、生物量干重与光密度值的关系 |
| 2.2.3 初始pH 对紫球藻生长及多糖的影响 |
| 2.2.4 接种量对紫球藻生长及多糖的影响 |
| 2.2.5 不同氮源对紫球藻生长及多糖的影响 |
| 2.2.6 肌醇的对紫球藻生长及多糖的影响 |
| 2.2.7 讨论 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 紫球藻光衰减模型的确定及生长参数的测定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.1.1 实验藻种 |
| 3.1.1.2 优化培养基配方 |
| 3.1.1.3 不同光径平板式光生物反应器 |
| 3.1.2 光衰减实验方法 |
| 3.1.2.1 紫球藻总消光系数α的测定 |
| 3.1.2.2 不同光径平板式光生物反应器中平均光强的计算 |
| 3.1.2.3 不同光径平板式光生物反应器中光衰减规律测定 |
| 3.1.3 生长参数的测定的方法 |
| 3.1.3.1 藻密度的测定 |
| 3.1.3.2 pH 的测定 |
| 3.1.3.3 溶解氧的测定 |
| 3.1.3.4 基质磷源的测定 |
| 3.1.3.5 基质氮源的测定 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 光衰减模型 |
| 3.2.1.1 光在紫球藻藻液中的衰减情况 |
| 3.2.1.2 光生物反应器平均光强的计算 |
| 3.2.1.3 紫球藻在平板反应器中透过光强的变化 |
| 3.2.1.4 讨论 |
| 3.2.2 生长动力学参数的测定 |
| 3.2.2.1 藻密度的生长曲线 |
| 3.2.2.2 溶解氧的变化曲线 |
| 3.2.2.3 pH 的变化曲线 |
| 3.2.2.4 透过光强的变化曲线 |
| 3.2.2.5 基质氮源的变化 |
| 3.2.2.6 基质磷源的变化 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 紫球藻在平板反应器中培养工艺的优化控制 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.2.1 半连续培养方法 |
| 4.1.2.2 流加培养方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 半连续培养 |
| 4.2.1.1 均匀设计及实验结果 |
| 4.2.1.2 建立以细胞总采收量目标的回归方程 |
| 4.2.1.3 建立以多糖总采收量目标的回归方程 |
| 4.2.1.4 半连续培养条件优化结果 |
| 4.2.2 流加培养 |
| 4.2.2.1 均匀设计及实验结果 |
| 4.2.2.2 建立以最大细胞浓度为目标的回归方程 |
| 4.2.2.3 建立以多糖产量为目标的回归方程 |
| 4.2.2.4 流加培养条件优化结果 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 1 攻读学位期间发表的论文目录 |
（10）激光辐照微藻生物学效应及其诱变育种的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 中文文摘 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 微藻概述 |
| 1.1.2 激光概述 |
| 1.2.激光技术应用诱变育种研究概况 |
| 1.2.1 激光诱变育种技术 |
| 1.2.2 激光在诱变育种上的应用 |
| 1.3 激光技术应用于藻类研究概况 |
| 1.4 本论文的研究背景和意义 |
| 1.5 目前尚存在的问题 |
| 1.6 本论文完成的工作 |
| 第2章 激光辐照微藻生物学效应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料 |
| 2.2.1 藻种 |
| 2.2.2 培养基 |
| 2.2.3 试剂 |
| 2.2.4 仪器 |
| 2.3 方法 |
| 2.3.1 藻种的纯种选育 |
| 2.3.2 藻种培养条件与方法 |
| 2.3.3 激光器及激光处理方法 |
| 2.3.4 比增长速率的计算方法 |
| 2.3.5 细胞密度的计算 |
| 2.3.6 干重测定方法 |
| 2.3.7 叶绿素a含量测定 |
| 2.3.8 类胡萝卜素含量测定 |
| 2.3.9 硝酸还原酶活性的测定 |
| 2.3.10 胞外多糖含量测定方法 |
| 2.3.11 蛋白含量测定方法(考马斯亮蓝结合法) |
| 2.3.12 透射电镜观察的制样观察方法 |
| 2.3.13 扫描电镜观察的制样观察方法 |
| 2.3.14 激光共聚焦显微的荧光图像与荧光定量分析方法 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 细胞密度与吸光值标准曲线的绘制 |
| 2.4.2 激光辐照微藻的方法研究 |
| 2.4.3 激光辐照微藻的生物学效应及其机制研究 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 激光诱变育种应用研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 藻种 |
| 3.1.2 培养基 |
| 3.1.3 试剂及药品 |
| 3.1.4 仪器 |
| 3.1.5 方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 Nd:YAP激光辐照雨生红球藻、紫球藻的有效剂量及其诱变剂量的确定 |
| 3.2.2 Nd:YAP激光诱变后雨生红球藻、紫球藻突变株的筛选 |
| 3.2.3 Nd:YAP激光所诱变获得的雨生红球藻H—NO.12诱变株生理生化特性研究 |
| 3.2.4 Nd:YAP激光所诱变获得的紫球藻P—NO.5诱变株生理生化特性研究 |
| 第4章 光生物反应器培养P—NO.5诱变株的研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料 |
| 4.1.2 方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 光生物反应器培养的P—NO.5诱变株的生长特性 |
| 4.2.2 光生物反应器培养的P—NO.5紫球藻诱变株与出发株生物量比较 |
| 4.2.3 光生物反应器培养的P—NO.5紫球藻诱变株与出发株类胡萝卜素含量比较 |
| 4.2.4 光生物反应器培养的P—NO.5紫球藻诱变株与出发株多糖含量比较 |
| 4.2.5 光生物反应器培养的P—NO.5紫球藻诱变株与出发株蛋白质含量比较 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本论文的创新和特色之处 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、紫球藻的光生物反应器培养（论文参考文献）
- [1]光质对紫球藻生理影响及紫球藻蛋白质提取的研究[D]. 黄子诚. 福建师范大学, 2020(12)
- [2]雨生红球藻异养细胞光诱导列管式光生物反应器的优化与初步放大[D]. 盛斌. 华东理工大学, 2018(08)
- [3]埃氏小球藻培养条件的优化与高效光生物反应器的研发[D]. 陈通. 山西农业大学, 2017(06)
- [4]能源微藻釜式光生物反应器中光能分布吸收与放大的CFD研究[D]. 叶庆元. 华东理工大学, 2016(08)
- [5]内置LED光源的新型平板式光生物反应器用于微藻高效固定CO2[D]. 李永富. 中国海洋大学, 2014(11)
- [6]光生物反应器中光传递模型在微藻培养中的应用[J]. 吴小芳,张志斌,余佳清,曾庆桂,汪涯,颜日明,朱笃. 江西农业大学学报, 2013(04)
- [7]2种光生物反应器在微藻培养中的性能比较[J]. 孙利芹,王长海,史磊. 烟台大学学报(自然科学与工程版), 2010(01)
- [8]紫球藻多糖的制备及其生物活性研究[D]. 孙利芹. 大连理工大学, 2009(09)
- [9]平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化[D]. 史磊. 烟台大学, 2008(06)
- [10]激光辐照微藻生物学效应及其诱变育种的研究[D]. 田燕. 福建师范大学, 2008(12)