新编生物工艺学第十二章微藻培养技术.ppt

12.4.3 微藻高密度异养培养技术 12.4.3.1 可异养的微藻种的甄别与选育 12.4.3.2 异养培养用培养基 ①碳水化合物 ②蛋白水解物 ③Ｂ族维生素，作为生长刺激因子 12.4.3 微藻高密度异养培养技术 12.4.3 微藻高密度异养培养技术 12.4.3 微藻高密度异养培养技术 12.4.3.3 异养培养系统及其优化 12.4.3.4 微藻组分或目的产物合成的调控 在化能异养条件下如何调控微藻细胞生化组成或目的产物合成是异养培养技术的关键。通过培养基的改进可促进蛋白质和色素的合成。 12.4.4异养培养实例— — —饵料微藻的异养培养 大量的实验结果表明，异养／混合培养是大量、稳定生产高质量的饵料微藻的有效途径。 异养培养培养基、工艺和系统的优化对微藻高密度培养有举足轻重的作用。 12.5 展望 12.5.1 海洋生化工程在微藻培养中的应用 ①水 ②微藻及大型海藻细胞和组织大规模高密度培养过程中的工程技术问题 ③海洋微生物大规模高密度培养过程中的工程技术问题 ④海洋生物 12.5 展望 ①海洋生物技术研究及产业化过程中所需的各类装置 ②传统海洋生物技术产业的改造，提高其生产效率，保证其持续稳定地发展 ③促进新型海洋生物技术产业的形成。 12.5 展望 12.5.2 我国微藻大规模培养技术的发展方向 ①异养微藻的筛选、分离、纯化 ②异养培养条件下微藻的营养特性 ③异养培养条件下微藻生长及产物形成动力学 ④微藻高密度异养培养工艺优化 ⑤微藻异养培养过程放大技术 Thank you * * * * * * * * * 12.1.3 微藻的国内外应用现状及存在的问题 早期的研究工作主要集中在人类或动物的营养方面侧重于生产蛋白质之类的物质；但从商业角度出发，最近人们研究微藻的目的已转向于获得生物活性物质以开发具有高附加值的医药产品。 12.2 微藻培养用生物反应器 1 2 微藻光自养培养用光生物反应器 微藻大规模自养培养特点分析 3 4 敞开式和封闭式光生物反应器特点 4 4 及国内外研究概况 4 微藻大规模异养培养用生物反应器 12.2.1 微藻光自养培养用光生物反应器 微藻大规模培养问题，涉及微藻培养技术及光生物反应器这两大基本问题。根据微藻自身的营养特点，可通过光能自养及化能异养两种方式来培养微藻。 12.2.2 微藻大规模自养培养特点分析 微藻自养培养过程一般对无菌操作要求较低， 不像微生物或动、植物细胞培养那样严格。这一特点决定了用于微藻自养培养过程在线检测与控制的传感器更容易制造，传感器的成本会更低、使用寿命将更长 12.2.3 敞开式和封闭式光生物反应器特点及国内外研究概况 ①合适的光照强度 ②合适的温度 ③合适的无机碳源及其他营养物质 ④合适的pＨ值 ⑤合适的混合 ⑥合适的氧解析 ⑦避免污染 12.2.3 敞开式和封闭式光生物反应器特点及国内外研究概况 1 2 微藻光自养生长的影响因子 微藻光自养生长动力学 4 4 4 3 微藻光自养培养技术 4 经济型微藻的光自养大规模培养 4 5 微藻光自养大规模培养过程的综合优化 12.2.3.1 敞开式反应器 1 2 敞开式反应器的优点 敞开式反应器的缺点 4 4 4 3 敞开式反应器在我国的应用概况 12.2.3.1.1 敞开式反应器的优点 变化之处主要有两点 一是对其混合系统进行过一些改进 二是利用传感器和计算机实现过程参数的在线检测和工艺优化 12.2.3.1.2 敞开式反应器的缺点 ①培养效率低 ②培养条件无法控制 ③易污染 ④雨水会使培养基稀释 ⑤反应器中水分蒸发量大，使培养基浓度逐渐增大，致使培养过程不稳定 ⑥生产期短 12.2.3.1.3 敞开式反应器在我国的应用概况 我国现有的敞开式跑道池是根据国外文献资料而设计的，对其基本未做任何研究工作。目前我国微藻大池培养过程的参数全为离线检测，培养过程未经系统优化，工艺落后 12.2.3.2 封闭式光生物反应器 1 2 封闭式光生物反应器的优点 封闭式光生物反应器的国外研究开发概况 3 4 封闭式光生物反应器在我国的研究开发现状 4 12.2.3.2.1 封闭式光生物反应器的优点 ①培养密度高 ②培养条件易于控制 ③无污染，可实现纯种培养 ④生产期可延长，甚至可终年生产 ⑤适合于所有微藻的光自养培养，尤其适合于微藻代谢产物的生产 12.2.3.2.2 封闭式光生物反应器的国外研究开发概况 国外开发的封闭式光生物反应器种类繁多，人们不仅对封闭式光生物反应器进行了大量的基础研究，进行中试，而且已进入实用化阶段 12.2.3.2.3 封闭式光生物反应器在我国的研究开发现状 ①小型全自动封闭式光生物反应器 ②中型全自动封闭式光生物反应器，可用于优质微藻种子的培养