培养模式对钝顶螺旋藻生长和固碳的影响

发布时间：2018-06-11 22:07

本文选题：钝顶螺旋藻 + 固碳　；参考：《江南大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着化石燃料的燃烧以及汽车尾气的排放,导致以CO2为主的温室气体急剧增加,全球温室效应加剧,引起一系列威胁到人类的生存与发展的环境问题。因此全球的关注焦点在致力于减少CO2的排放,目前关于减排CO2的技术主要包括物理、化学和生物三种方法,但因微藻在CO2减排方面存在独特的优势,因此成为国内外研究学者关注的焦点。但微藻在生长和固碳过程中可能受到多种因素的影响,本文在课题组前期关于光周期和有机碳源研究的基础上,进行了CO2浓度和光强、不同碳源和培养方式、以及自养-异养培养方式下碳源的不同添加方式,对钝顶螺旋藻生长和固碳的研究,最后在反应器(10 L)中进行“光自养(CO2)-异养(葡萄糖)”连续培养钝顶螺旋藻的研究。本文主要结论如下:(1)为了提高钝顶螺旋藻生长过程中的比生长速率和固碳速率,对钝顶螺旋藻延迟期、对数期前期、对数期后期和稳定期,光强和CO2浓度两个主要环境因子进行优选。实验结果表明:钝顶螺旋藻在1 L三角瓶中培养时,在温度25.0±1℃,光周期16/8下,延迟期适宜的光强3000 Lux,无需通入CO2;对数期前期适宜的光强为4000 Lux,需补通15%CO2;对数期后期适宜的光强为5000 Lux,需补通15%CO2;稳定期适宜的光强低于4000 Lux,无需补加CO2。分四个时期调控培养条件进行钝顶螺旋藻的连续培养,最大生物量和固碳速率均高于对照组,达到1.467 g/L和58.231 mg/L·h。(2)研究CO2、NaHCO3和葡萄糖三种碳源对钝顶螺旋藻生长的影响,表明以一定浓度的CO2作碳源,最高生物量能达到1.287 g/L,优于Na HCO3作碳源的1.118 g/L,虽以葡萄糖为碳源培养72h后能达到最高生物量1.181 g/L,但培养结束时生物量仅为0.247 g/L。研究三种培养方式(自养、异养和混养)对钝顶螺旋藻生长和固碳的影响,得到钝顶螺旋藻混合培养时,即光培养条件,延迟期光强3000 Lux,对数期光强4000Lux,通入5%浓度的CO2,第1天和第3天的暗培养初始分别添加1g/L葡萄糖,其生物量和固碳速率最高达到1.612 g/L和105.431 mg/(L·h)。表明混合培养更有利于钝顶螺旋藻的生长和固碳。(3)研究自养-异养模式下不同碳源的添加方式,对钝顶螺旋藻生长和固碳的影响,研究表明:在自养阶段补加5%浓度CO2组的最高固碳速率和最大生物量分别达到265.455 mg/(L·h)和2.007 g/L,明显优于添加16g/L Na HCO3组,其最大生物量仅为1.648g/L;自养阶段添加不同浓度的有机碳源-葡萄糖,发现自养阶段有机碳源浓度过高,不利于钝顶螺旋藻的生长和固碳,其生物量和固碳速率仅为1.637 g/L和197.553 mg/(L·h);异养过程中补加5%浓度CO2,发现培养基p H降低较快,且不利于钝顶螺旋藻生物量的积累和固碳,其生物量和固碳速率仅为1.501 g/L和189.870 mg/(L·h)。说明自养段有机碳源浓度过高,异养段无机碳源浓度过高,将抑制钝顶螺旋藻的生长。(4)在反应器(10 L)进行“光自养(CO2)-异养(葡萄糖)”培养钝顶螺旋藻,考察不同碳源的添加方式对其生长和固碳的影响,研究结果表明光培养阶段每4 h向培养液中通入5%浓度的CO2,暗培养根据钝顶螺旋藻的生长情况适量添加有机碳源-葡萄糖,优于光培养每8 h通入5%浓度的CO2,暗培养第1天和第3天的初始添加8.5 g葡萄糖组因此,为降低无机碳源对暗培养呼吸作用和有机碳源对光培养光合作用的影响,光培养阶段应补通钝顶螺旋藻生长所需的无机碳源-二氧化碳,暗培养阶段根据不同的生长阶段适量添加有机碳源-葡萄糖,更有利于钝顶螺旋藻的生长和固碳。
[Abstract]:In order to improve the growth rate and carbon fixation rate of Spirulina platensis , the research on the growth and carbon sequestration of Spirulina platensis was carried out . The results showed that : ( 1 ) In order to increase the specific growth rate and carbon fixation rate in the growth of Spirulina platensis , the research on the growth and carbon sequestration of Spirulina platensis was carried out . ( 2 ) The effects of three carbon sources of CO2 , NaHCO3 and glucose on the growth of Spirulina platensis were studied . ( 4 ) The effects of different carbon sources on growth and carbon sequestration were studied . The effects of different carbon sources on growth and carbon sequestration were investigated .
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X173

【参考文献】