《《光生物反應(yīng)器》PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《光生物反應(yīng)器》PPT課件（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、光生物反應(yīng)器 大型海藻細(xì)胞或組織的培養(yǎng)吉林大學(xué)余燦2 0 1 2 .0 4 .2 6 概念類型與結(jié)構(gòu)培養(yǎng)條件生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究 概念光生物反應(yīng)器是培養(yǎng)有光合作用能力的細(xì)胞或組織的反應(yīng)器系統(tǒng), 2 0世紀(jì)4 0年代首次用于大規(guī)模培養(yǎng)微藻 , 目的是收獲生物量作為餌料, 或提取其中的活性化合物團(tuán)。 光生物反應(yīng)器的類型和結(jié)構(gòu)培養(yǎng)大型海藻組織或細(xì)胞的光生物反應(yīng)器主要有三類, 分別是攪拌罐式、 鼓泡柱或氣升式和管道式光生物反應(yīng)器（如下圖）。 氣升式中氣流產(chǎn)生的剪切力遠(yuǎn)比攪拌罐式中攪拌槳產(chǎn)生的小, 在培養(yǎng)大型海藻組織或細(xì)胞中使用比廣泛。管道式由螺旋管部分（又稱提升管）和儲(chǔ)液部分（類似攪拌罐）組成，管道式對(duì)光和
2、利用率比氣升式和攪拌罐式都高, 適于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn), 目前主要用于微藻大量培養(yǎng) , 用于大型海藻細(xì)胞或組織培養(yǎng)的報(bào)道還比較少見。 光生物反應(yīng)器是一套完整的培養(yǎng)體系, 除了反應(yīng)器主體外, 還有通氣部分、照明系統(tǒng)和測(cè)定裝置。通氣部分一般由充氣泵或二氧化碳鋼瓶及配氣裝置、濾器（filter）、流量計(jì)（flowmeter）、氣體分布器（sparger）及增濕器（humidifier）組成;照明系統(tǒng)包括光源和定時(shí)器（timer）兩部分。 培養(yǎng)條件的研究實(shí)驗(yàn)材料目前, 光生物反應(yīng)器培養(yǎng)的大型海藻細(xì)胞或組織主要有兩種形式, 配子體和微繁殖體。配子體是某些大型海藻如海帶、裙帶菜世代交替的一種生命形式, 在形態(tài)上
3、是微小、不分化的絲狀體, 適宜采用反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)的方法培養(yǎng)。 光照光照是反應(yīng)器內(nèi)細(xì)胞或組織進(jìn)行光合作用的能量來源, 包括光強(qiáng)度和光周期兩個(gè)參數(shù)。光生物反應(yīng)器培養(yǎng)大型海藻細(xì)胞或組織時(shí), 光強(qiáng)度必須滿足細(xì)胞進(jìn)行光合作用的需要, 否則將影響光合作用效率, 減少生物量積累。當(dāng)光周期不適宜時(shí)會(huì)誘導(dǎo)藻體分化區(qū), 甚至引起色素體解體和藻體死亡。 溫度大型海藻培養(yǎng)溫度一般都比較低, 如Laminaria屬, 適宜溫度為5 1 8 左右,紅藻Agardhiella subulata在2 4 左右。不適宜的溫度會(huì)影響細(xì)胞生長(zhǎng), 表現(xiàn)為誘導(dǎo)其分化或是致死。 無機(jī)碳利用和通氣速率海藻是光自養(yǎng)生物, 需要進(jìn)行光合作用。
4、目前, 光生物反應(yīng)器培養(yǎng)大型海藻一般以空氣中的二氧化碳作為碳源, 由于其在大氣中含量低僅位0 .0 3 %, 且大多數(shù)大型海藻可以利用碳酸氫鈉為無機(jī)碳源, 因此人工海水培養(yǎng)液中一般添加適量作為補(bǔ)充。海藻對(duì)重碳酸根、硝酸根以及磷酸根的消耗使培養(yǎng)基的Ph值和堿度不斷增高,進(jìn)一步促進(jìn)大氣中向培養(yǎng)基中擴(kuò)散即所謂的生物泵。 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大型海藻是海洋植物, 其營(yíng)養(yǎng)需求和海水成分直接相關(guān), 海水中有多種微量元素和其他生長(zhǎng)必須的物質(zhì), 因此配制人工海水培養(yǎng)液往往比較復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化, 一般可直接在天然海水中添加氮、磷和鐵等。人們對(duì)于鐵元素被海藻的利用情況了解很少, 氮是參與合成光合色素的重要物質(zhì), 磷大量代謝進(jìn)人ATP和NADPH, 因此氮和磷成為研究較多的限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究光強(qiáng)度生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型光周期生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型 溫度和鹽度生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型 謝謝
《光生物反應(yīng)器》PPT課件
