云上高博会

超高细胞浓度小球藻的培养和产业化生产

随着科技的发展，单细胞绿藻在水产养殖，环境保护和人类保健品等众多领域的研究与应用正在不断得到扩展，因此如何高效培养出超高细胞浓度小球藻来满足各个应用领域的需要是我国亟待解决的藻类生物技术关键课题。研究结果表明，某些绿藻不仅可以吸收利用无机碳通过光合作用来合成有机物，而且具备在无光照的情况下进行有机营养生长的功能，这为大规模培养超高细胞浓度小球藻的工业化生产奠定了基础。如果采用传统光能自养培养小球藻，不仅所需培养时间长 (7天以上)，而且最终获得的生物量也低 (细胞干重小于3 g/l)，如果采用异养培养小球藻的方式，可以在5天内使培养出的藻生物量达到40 g/l左右，从而大大提高了生产效率，节约了成本。近二十年来，我们在藻类异养降解有机污染物研究的基础上，终于成功筛选出了能够进行异养培养的1株小球藻。通过培养技术的研究，使培养出的小球藻细胞干重浓度达到了40 g/l，已达到了国内外先进水平，现将该技术进行转让。应用范围： 1、在水产养殖方面：小球藻不仅可以直接或间接作为对虾和多种名贵经济鱼类苗种的饵料，而且还具有去除水中铵氮和亚硝酸氮等含氮污染物的作用。我国在水产养殖育苗过程中都对小球藻有非常大的需求，但我国尚未有超高细胞浓度小球藻的生产厂家，因此目前只有靠从国外（韩国、日本等）进口来满足需要，这与中国作为水产养殖大国的身份极不相称。本技术可以解决水产养殖业对超高细胞浓度小球藻的需求。 2、环境保护方面：小球藻既可以降解去除有机污染物和铵氮等含氮化合物，同时可以吸附去除水中的重金属，这在废水处理和保证水生生态系统的平衡与稳定方面都可以作为一种非常好的生物材料发挥重要作用。 3、保健食品方面：日本和中国台湾首先将规模培养小球藻产业化，所获得的藻细胞被制成小球藻片、小球藻色素提取物和其它保健食品，这些产品已占据市场多年，销售价格一般在100到400美元/千克之间。因为小球藻含有多种增进人体健康的生命活性物质，作为人类健康食品是小球藻生产的一个重要发展方向。 4、生命活性物质的生产：可以从小球藻细胞内提取叶绿素、叶黄素、类叶黄素和类胡萝卜素等高价值营养品，既可作为色素添加剂应用于各种食品和化妆品的生产及加工，又可作为高生物活性药品用于增进人体健康和抵抗癌症等多种疾病。

北京科技大学 2021-04-11