自养、异养和混养下小球藻的生长及生化成分

对小球藻在自养、异养和混养条件下的生长状况及细胞的生化成分(如可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素及脂肪酸组成)进行了研究．结果表明：异养和混养培养的小球藻的生物量远大于自养时的生物量;异养和混养培养的小球藻的比生长速率分别是自养时的2．13倍和3倍;光照对混养条件下的细胞生长有影响,但光照强度为2．5klx和4．0klx时细胞生长的差别并不明显．尤其在稳定生长期;与自养生长相比,异养过程中小球藻的脂肪含量明显增加,可溶性蛋白和可溶性糖的含量则有不同程度的降低,叶绿素含量大大减少;异养有利于亚麻酸的积累;在混养条件下,光照使可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素的含量增加,其强度对细胞的生化成分有影响．     

小球藻与硝化细菌对食品厂污水中氨氮和总氮的去除研究

利用BG11培养基和硝化细菌培养基分离到小球藻和两株硝化细菌XHL1和XHL12,采用扫描电镜对小球藻外部形态进行观察,通过计数方法制作小球藻生长曲线,对分离到的两株硝化细菌绘制细菌系统发育树。结果表明:分离到的小球藻直径为4.5μm,系统发育树结果显示XHL1和XHL12均属于Acinetobacter sp baumannii.属,分别与Acinetobacter strain SO20(HQ631961)和Acinetobacter sp.2C56(JN228308)的同源性最高,分别为100%和99%。单独培养时,小球藻对污水中氨氮的去除率为94.18%,总氮的去除率为84%。小球藻-XHL1共处条件下氨氮的去除效率为99.3%,总氮的去除率为78%。分离到的小球藻和硝化细菌对污水中氨氮和总氮具有较高的去除能力。     

小球藻培养条件的研究

对影响小球藻生长的NaHCO3、NaNO3、KH2PO4、维生素等4种主要营养因素进行了优化,获得了以海水为基础的优化培养基配方:NaHCO30.10g/L,NaNO30.225g/L,KH2PO40.005g/L,pH6.0.另外,适量添加土壤浸出液和维生素也会明显提高藻的产量.流加培养可以促进小球藻生物量的增加.     

光密度法测定蛋白核小球藻生物量

目的修正传统光密度测定微藻生物量的方法。方法通过扫描并比较蛋白核小球藻藻液和总色素提取物在200～800nm范围内的吸光值,确定最佳波长以修正传统光密度法测定波长,绘制标准曲线来间接测定蛋白核小球藻的生物量。比较修正前后光密度法测定蛋白核小球藻生物量的精确性。结果 517nm下对应的吸光值与蛋白核小球藻的生物量有显著的线性关系。采用修正后光密度法测定干重量具有良好的线性关系:Y=0.257 8X-0.005 1(R2=0.995 6),相比传统光密度法具有更好的相关性;采用修正后光密度法测定细胞密度具有良好的线性关系:D=2 320.4X+0.030 6(R2=0.999 3),相比传统光密度法具有更好的相关性;修正后光密度法与干重法实时测定的蛋白核小球藻生物量结果基本一致,而传统光密度法与干重法具有一定的偏差。结论采用517nm修正传统光密度法测定波长,有效消除了色素干扰带来的误差,可以作为蛋白核小球藻生物量测定的特征波长。     

光谱对小球藻和等鞭金藻生长的影响

采用单色LED光源和荧光灯从效率和速率两个角度研究了光源光谱对海生小球藻和等鞭金藻8701生长的影响,结果表明,连续光谱能够促进较高的最大生长率,蓝光促进生长的效率较高,两者组合能够较好地兼顾效率和速率。为了定量描述光照中的光谱参量,引入光谱吸收系数,根据光源发射光谱和藻体吸收谱计算海藻对光源光谱的量子吸收效率,该系数与实验结果中相应的生长效率成正相关,能够初步以量化形式反映光谱与其生长效率的关系。     

小球藻、球等鞭金藻和螺旋藻生物量高光谱成像的可视化研究

微藻高效培养是微藻生物能源开发利用的关键和前提,而在营养充足的培养条件下生长迅速但较易受到环境污染和影响,因此微藻生长过程中对其生长状况进行监测意义重大。高光谱成像技术同时拥有丰富物质品质信号的优点和图像包含丰富品质分布空间信息的优点,可为微藻的快速无损检测提供新的方法和手段。分别采集小球藻、球等鞭金藻和螺旋藻三种微藻各45个样本的高光谱图像,并提取样本感兴趣区域(ROI)的平均光谱。利用连续投影算法(SPA)波长优选之后,取30个建模集样本的光谱数据与其相应的生物量建立多元线性回归(MLR)模型,对15个预测集样本的生物量进行预测,小球藻、球等鞭金藻和螺旋藻预测相关系数(r)分别为0.950,0.969和0.961,预测均方根误差(RMSEP)为0.010 2,0.010 7和0.017 1,获得了较好的预测精度。最后,用所建MLR模型对预测集图像上每个像素点的生物量加以预测,采用Matlab图像编程处理将不同的生物量用不同的颜色表示,最终以伪彩图的形式实现藻液生物量的可视化。研究结果表明,高光谱成像技术对小球藻和螺旋藻藻液生物量的可视化效果较好,对球等鞭金藻的预测效果还需要进一步改进。本研究为实现微藻生长信息的快速获取和进一步开展微藻生物质能源利用奠定了一定的研究基础。     

戊唑醇对2种水生生物的毒性试验研究

本文以水生动物大型溞(Daphnia magna)及水生植物普通小球藻(Chlorella vulgais)为受试生物,研究戊唑醇对水生态环境的毒害,试验显示:大型溞和小球藻随着戊唑醇浓度的增大,毒性增加,随着试验时间的延长,两受试生物则表现不同。在大型溞试验中,随着时间的延长大型溞表现出中毒症状加大的现象,而在小球藻试验中,随着时间的延长小球藻并未表现出中毒症状加大的现象。结果表明:不同受试生物,敏感性有差异,在评价某种化学物的毒性等级并探讨其对水生态系统的毒性影响时,必须综合考虑包括浮游植物、浮游动物等多种形态水生生物的毒理学研究结果 ,才能得出较为准确的评价。     

共培养技术及化学絮凝法对小球藻C.vulgaris XJB絮凝的影响

微藻是生物柴油理想的原料,但微藻尺寸较小,细胞密度较低,导致微藻采收困难。为提高微藻的采收率,节约成本,实验采用自絮凝斜生栅藻Scenedesmus sp.-BH与富油小球藻C.vulgaris XJB共培养技术来提高小球藻C.vulgaris XJB的絮凝率,同时与调节p H、添加Fe Cl3和添加壳聚糖3种化学絮凝法对比。结果表明:3种化学絮凝法60 min时的最佳絮凝率分别为84.2%、96.5%和72.9%;共培养最佳条件下小球藻C.vulgaris XJB 60 min时的絮凝率为33.3%,8 h后的絮凝率可达73.2%。共培养条件下小球藻C.vulgaris XJB的絮凝率比化学絮凝法的稍低,但该方法不会引入有害化学物质,后期分离成本低,是一种经济、环保的絮凝方法。     

Z-QS01菌株对小球藻的生态学效应及对UV-B辐射的响应

利用生态毒理学方法研究了小球藻共栖Z-QS01菌株的生态学效应及对UV-B辐射的响应.结果表明:Z-QS01菌株通过分泌化学物质实现自我行为调节和对小球藻的抑制效应,Z-QS01菌株的密度和分泌到培养液中的化学物质的浓度是启动调节机制的必要条件;UV-B辐射增强显著影响Z-QS01菌株的群感效应,随UV-B辐射剂量的增加,Z-QS01菌株对小球藻的抑制效应降低.实验数据可为水产养殖业生态防病提供参考,并为揭示藻菌间相互作用机制提供有价值的参考资料.