光生物反应器促进雨生红球藻生长增殖及调控虾青素合成和积累的方法

摘要

本发明涉及一种可调控的全天候封闭式大规模运行系统光生物反应器培养和促进雨生红球藻生长增殖及提高种群密度和调控细胞内次生代谢产物虾青素合成和积累的方法，包括在主体反应器底部及四周和封盖采用透光材料及外置可调控的光照设施，调速桨叶轮搅拌器及卷水轮，无菌空气鼓气设施及O₂气体系统，咸淡水营养液调配和温度调控系统，清洗和消毒杀菌系统等人工可调控的环境条件诱导调控雨生红球藻生长增殖及提高种群密度和调控雨生红球藻细胞内次生代谢产物虾青素的合成和积累，经分离收获藻细胞及低温干燥等工序获取富含虾青素的藻细胞。

主权项

1.一种可调控的全天候封闭式大规模运行系统光生物反应器培养和促进雨生红球 藻生长增殖及提高种群密度和调控细胞内次生代谢产物虾青素合成和积累的方法，其特 征是该方法包括在通常工业培养微藻使用的浅水道光生物反应器系统的基础上改造并 优化的可调控的全天候封闭式大规模运行系统光生物反应器主体反应器底部及四周和 封盖采用透光材料及外置可调控的光照设施，调速桨叶轮搅拌器及卷水轮，无菌空气鼓 气设施及O₂气体系统，咸淡水营养液调配和温度调控系统，清洗和消毒杀菌系统等人 工可调控的环境条件诱导调控雨生红球藻生长增殖及提高种群密度和调控雨生红球藻 细胞内次生代谢产物虾青素合成和积累、分离收获藻细胞及低温干燥等工序；雨生红球 藻生长增殖及提高种群密度调控阶段光照强度为800-1800勒克斯；调控细胞内次生代 谢产物虾青素合成和积累阶段光照强度为1900-3200勒克斯；雨生红球藻在合适的流 体切变力作用下，咸淡水营养液以0.01-0.08m/s流速循环，可有效减少藻细胞之间 的遮蔽作用及提高光照的利用；雨生红球藻生长增殖阶段无菌空气鼓入量为0.02- 2m³/m；调控雨生红球藻细胞内次生代谢产物虾青素合成和积累阶段无菌空气鼓气量为 0.01-0.08m³/m；处于细胞生长增殖阶段的雨生红球藻咸淡水营养液组成：咸淡水配比 为清水30-70％，海水25-75％；营养液配比为硝酸钾0.1-0.42g/L，醋酸钠0.3- 0.65g/L；咸淡水营养液溶解氧浓度为40-55％饱和度；雨生红球藻生长增殖阶段最适 pH值为中性；藻细胞生长增殖阶段最适温度为14-27℃；藻细胞迅速生长增殖处于对 数生长期的培养周期为48-96h；进行生理诱导调控促进雨生红球藻细胞内次生代谢产 物虾青素合成和积累阶段最适培养温度为21-32℃；最适pH值为微碱性；培养周期为 50-80h。