Name: 气泡柱光生物反应器中绿色微藻的培养及中性脂质的测定 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: 学习在气泡柱光生物反应器中培养绿色微藻并测定中性脂质含量的方法。该方案为藻类生物燃料和废水处理研究提供经济高效且可定制的实验系统。

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本研究得到了美国农业部国家食品与农业研究所Hatch项目（ALA0HIGGINS）以及奥本大学教务长办公室、研究副校长办公室和塞缪尔·金工程学院的资助。此外，本研究还获得了美国国家科学基金会资助（CBET-1438211）的支持。

1. 气泡柱光生物反应器的设置
<ol>
	<li>使用1 L玻璃瓶和杂交管附带的塑料盖，制作一组带通气孔的盖子（带示意图和照片，参见图1）。为加湿器、混合捕集器、每个气升式光生物反应器以及每个瓶式反应器分别制作盖子。
	<ol>
		<li>在盖子上钻¼”孔：生物反应器和加湿器盖需要2个孔；混合捕集器需要3个孔。</li>
		<li>将一个¼” O型圈套在1/8”面板安装式鲁尔接头的螺纹上，并将其插入盖子上钻好的¼”孔中（图1A）。</li>
		<li>再将第二个¼” O型圈套在螺纹上，使盖子夹在两个O型圈之间。将锁紧螺母旋到螺纹上并拧紧，以固定面板安装式鲁尔接头。</li>
		<li>将卡扣环安装到从盖子伸出的公鲁尔接头上。对盖子上的每个孔重复步骤1.1.2–1.1.4。</li>
		<li>对于将用于鼓泡柱和瓶式反应器的盖子，将1/8”母鲁尔转卡套接头连接到长度为1.5”的1/8”内径PVC管段上。将这些管段分别连接到盖子上露出的公鲁尔接头上。</li>
		<li>将一个单向阀（阀口方向远离盖子）连接到其中一段1/8”管的自由端。 
		注：这将作为生物反应器的排气口。</li>
		<li>将一个公鲁尔转卡套接头连接到从盖子伸出的第二段1/8”管上。扣紧旋转锁环，并在此处安装一个0.2 μm空气过滤器。 
		注：这将作为反应器的进气口。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="气体交换用瓶组件示意图及装置，包括瓶盖细节、O型圈和管路系统。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59106/59106fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图1"> 
图1. 生物反应器构建的示意图与照片。（A）生物反应器瓶盖的构建示意图；（B）组装完成的生物反应器瓶盖照片；以及（C）用于加湿器的组装瓶盖照片。请注意，加湿器接头应涂覆防水硅胶，以确保与瓶盖之间形成气密性密封。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59106/59106fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<ol start="2">
	<li>组装空气输送系统（参见 图2A和2B 示意图和照片参见图示。
	<ol>
		<li>将1/8英寸NPT螺纹接头连接到每个转子流量计背面的进出口的卡套管接头上。 
		注意：200–2,500 cm⁻¹3/min 的转子流量计用于加湿器上游的空气压力调节，100-1,000 cm3/min 转子流量计适用于瓶式反应器，50-500 cm3/min 转子流量计用于气升式生物反应器，以及 5-50 cm3/min 流量计用于 CO2 流量调节。建议将转子流量计安装在固定表面上（例如 塑料板）以防止其在运行过程中倾倒。</li>
		<li>关闭压缩空气源，然后使用软管夹将内径为¼”的柔性PVC管连接至压缩空气源。使用¼”母接头转接头和1/8”公接头转接头，将管路直径缩小至内径为1/8”的柔性PVC管。</li>
		<li>将1/8英寸内径管的游离端连接至200-2,500 cm的入口3转/分钟转子流量计 
		注意：该转子流量计的出口将通过内径为1/8英寸的管路连接至加湿瓶。</li>
		<li>将1/8英寸管路连接至通气盖的入口（使用雌性鲁尔接头转齿状接头完成连接）。然后将另一段1/8英寸管路连接至面板安装接头的内侧。 
		注意：此部件将垂入加湿器中，使空气通过水产生气泡。</li>
		<li>将1/8英寸内径管的两端分别连接1/8英寸雌性鲁尔接头至倒钩接头，用此管段将加湿器的出口与混合捕集器的入口相连。</li>
		<li>与1.2.5步骤相同，将CO的出口2 调节器连接至混合捕集阱的第二个端口。</li>
		<li>使用1/8英寸管路和1/8英寸多端口接头构建管路系统（参见 图 2C) 向转子流量计组供气。 
		注意：这些转子流量计将用于为生物反应器供气。避免将超过6个转子流量计串联组装，而应采用并联的流量计组来扩展系统。确保所有反应器的总流量需求低于2,500 cm³/min。3/分钟（否则加湿器上游需要使用更大的转子流量计）。</li>
		<li>连接出口（3rd 使用1/8英寸管和1/8英寸母接头转鲁尔接头，将混合捕集阱的出口连接至新构建的转子流量计组。</li>
		<li>将足够长的1/8英寸管路连接至转子流量计组的各个出口，以向生物反应器供应空气。对管路末端以及流量计组中的各个转子流量计进行标记。</li>
		<li>在加湿器和混合捕集阱盖子的所有接口周围涂抹防水硅胶，以确保其密封不漏气。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="带有加湿器、转子流量计组的压缩空气装置示意图；生物反应器供气流程。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59106/59106fig2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图 2"> 
图2. 气泡柱系统组装的示意图与实物照片。（A）曝气系统的示意图；（B）加湿器、混合捕集器和转子流量计组的照片；（C）用于连接各转子流量计组的歧管照片。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59106/59106fig2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<ol start="3">
	<li>设置鱼缸、搅拌装置和光源（图3）。 
	警告：该系统需要大量电源插座，并确保电路容量足以支持所有组件。避免将多个电源插线板和延长线以菊花链方式串联，因为这会构成电气安全隐患。由于系统中存在水，强烈建议使用GFI型插座和电源插线板。
	<ol>
		<li>将低剖面磁力搅拌器放置在水平且足够坚固的表面上，以承载装满水的鱼缸的重量。</li>
		<li>在搅拌器周围放置稍高于搅拌板的小块木块或塑料块，用于支撑鱼缸的重量。 
		警告：避免将鱼缸直接放置在搅拌板上，否则其重量会压坏搅拌板。</li>
		<li>将鱼缸置于搅拌板和支持块上方，并向鱼缸中注水。</li>
		<li>裁剪一块硬质塑料板作为鱼缸盖子，盖在鱼缸顶部。在盖子上开孔，以便插入和取出杂交管；同时另开一个孔用于放置鱼缸加热器。</li>
		<li>将荧光灯组放置在鱼缸旁边，为生物反应器提供水平照明。将灯组插入定时器，以设定昼夜循环。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="生物反应器装置示意图：带有搅拌子的瓶子、气升系统、用于培养生长的荧光灯。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59106/59106fig3.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图3"> 
图3. 瓶式生物反应器（左）和气升式光生物反应器（右）的系统示意图。该图改编自 Higgins et al.17。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59106/59106fig3large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
2. 微藻接种物的制备
<ol>
	<li>从冷冻保存、平板培养或液体培养物中获取微藻接种物。 
	注意：建议在使用冻存的生物体作为接种物之前先进行平板培养，以确保细胞具有活性，并获得无菌培养物。琼脂培养基（例如，ATCC #5 孢子形成琼脂）21 是一种适用于复苏多种物种的富集培养基 小球藻 和 小球藻属（Auxenochlorella） 来自冷冻保存</li>
	<li>配制 2.4 L 适用于特定微藻物种的矿物培养基。 
	注：示例包括 N8 培养基23 物种的 小球藻N8-NH4 培养基21 物种的 小球藻属（Auxenochlorella）使用适合藻株的培养基是确保藻类旺盛生长的最重要步骤之一。</li>
	<li>将2.4 L矿物培养基均分为三份，分别加入三个1 L玻璃瓶中，每瓶加入搅拌子，并安装通气瓶盖图1每个瓶子均需连接通气管，确保通气管位于进气侧，并确认每个瓶子中均已放入搅拌子。</li>
	<li>使用液体灭菌程序对储备瓶进行高压灭菌（121 °C) 30分钟。将100 mL去离子水（dH2O）以及若干1.5 mL离心管，后续用于涂布。让培养基过夜冷却。或者，将反应器冷却至室温，然后在接种前通气2小时。</li>
	<li>在生物安全柜（BSC）中，将微藻从平板或无菌液体培养物接种至保藏瓶中。后续步骤中需采用无菌操作技术以维持无菌培养状态。
	<ol>
		<li>加入 20 mL 经高压灭菌的 dH₂O2O至无菌50 mL离心管中。使用无菌 10 µL 一次性接种环从步骤2.1的平板上挑取数个单菌落，将接种环浸入50 mL离心管中，冲洗藻细胞至20 mL灭菌去离子水中2O. 振荡50 mL离心管，使微藻溶液均匀。</li>
		<li>用10 mL无菌血清移液管将6 mL微藻溶液移入每个储备瓶中。轻轻旋转瓶子，使微藻均匀混入培养基。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用一支2 mL无菌刻度吸管，从每瓶储备液中吸取1 mL样品，转移至无菌的1.5 mL离心管中。 
	注意：由于存在污染风险，不建议在此步骤中使用微量移液器。拧紧储备瓶上的通气瓶盖。</li>
	<li>将储备瓶置于搅拌台上（约150 rpm），并调节气流速率，CO₂2，以及适合该物种的光照强度。每天轮换培养瓶的位置。</li>
	<li>将步骤2.6中获得的1 mL样品用无菌水稀释（通常100倍稀释效果较好），并涂布于富营养琼脂培养基上。 
	注意：这些平板可用于检测污染情况，也可作为后续实验藻类接种物的来源。</li>
	<li>每两天在生物安全柜中从瓶中取样，检测微藻生长情况。 
	将样品以每组三个复孔的方式置于96孔微孔板中（200 µL）并每两天在550 nm和680 nm处测定一次光密度（OD），直至OD达到0.2–0.3（通常需要5–7天）。</li>
	<li>终止孵育，将储备瓶置于实验台上静置24–48小时，使藻细胞依靠重力自然沉降。 
	注意：沉淀的细胞将用于接下来的鼓泡柱光生物反应器接种。若希望更快地收集细胞，可在不超过 1,000 x g 的条件下离心收集细胞。</li>
</ol>
3. 气泡柱光生物反应器中微藻的培养
<ol>
	<li>生物反应器接种前一天，配制适量培养基，并将200 mL（或所需体积）转移至鼓泡柱式光生物反应器管（杂交管）中。将装有培养基的管子连同通气盖一起进行高压灭菌。 
	注意：若使用废水中作为培养基质，需对空的生物反应器进行高压灭菌，并加入经无菌过滤的废水（若需获得无菌培养物）。</li>
	<li>使用真空泵抽除上清液，浓缩已沉降的微藻原液。每瓶中保留少于100 mL培养基，但避免抽走已沉降的微藻。 
	注意：该操作需在生物安全柜内进行，并遵循无菌操作技术。可使用真空烧瓶或真空瓶组装一个简单的真空装置。将一支无菌刻度吸管连接至导管末端。</li>
	<li>将藻类浆液重悬并转移至无菌的50 mL离心管中。在1,000 × g下离心5分钟，以进一步浓缩藻类。</li>
	<li>在生物安全柜中，移除上清液，使藻类浓缩液总体积约为 80 mL，用于 12 个光生物反应器。避免吸走沉淀。将藻类浓缩液转移至无菌容器（或使用过的藻类储备瓶）中。</li>
	<li>使用无菌的10 mL血清移液管，向每个光生物反应器中加入6 mL藻类悬液。</li>
	<li>无菌滤器（0.2 μm 注射器或真空滤器）并加入适量的其他任何化合物（例如 维生素储备液）不能进行高压灭菌。</li>
	<li>涡旋生物反应器以将藻类混入培养基中。</li>
	<li>使用移液管从每个生物反应器中吸取2 mL样品，转移至2 mL离心管中。在生物安全柜中每24 h收集一次2 mL样品，以监测培养进程。用pH试纸检测样品pH值，并根据需要使用3 M NaOH或3 M HCl调节反应器pH。</li>
	<li>拧紧生物反应器盖子，将所有生物反应器放入鱼缸水浴中。调节通气、CO₂2，将光照调节至适合该物种的水平。每次取样后（步骤 3.8），每日旋转生物反应器的位置。</li>
	<li>应用 200 µL 每个培养样品取三份重复，加入96孔微孔板的孔中。在550 nm和680 nm处测定光密度（OD）。
	<ol>
		<li>在培养期的最后一天，在不同稀释倍数下测定OD值（例如， 1x、2x、4x、8x、16x 和 32x）以建立收获后 OD 值与实际干重之间的相关性（步骤 4）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将2 mL样品管在12,000 × g下离心5分钟。</li>
	<li>通过滤器过滤上清液 0.2 µm 非无菌注射器滤器过滤，并将上清液（以及必要时的沉淀）保存在不超过 -20 °C 用于长期保存及后续对培养基成分变化的分析。</li>
</ol>
4. 微藻生物量的收获与冷冻干燥
<ol>
	<li>使用量筒从每个生物反应器中量取固定体积的藻类培养液（例如， 从最初含有 200 mL 培养基的生物反应器中取出 160 mL，转移至离心管中。用去离子水冲洗量筒2每次测量之间间隔 O。</li>
	<li>在 4,696 × g 下离心 5 分钟。小心抽吸去除上清液。</li>
	<li>将沉淀转移至已标记的50 mL离心管中。用dH₂O冲洗离心瓶。2O，并将内容转移至50 mL离心管中。确保每管总体积不超过45 mL。</li>
	<li>用去离子水洗涤藻类沉淀2O以去除盐分。
	<ol>
		<li>将50 mL离心管在4,696 x g下离心5分钟，弃去上清液。</li>
		<li>加入40 mL dH₂O2向每个50 mL离心管中加入O；涡旋混匀。再次以4,696 × g离心5分钟，弃去上清液。</li>
		<li>重复步骤 4.4.2 一次。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在四位小数天平上标记并称量空的15 mL离心管（同时标记管身和管盖，并整体称重）。每种藻类培养物使用一个15 mL离心管进行称量。每个15 mL离心管称量两次，以减小误差。</li>
	<li>最后一次洗涤后，弃去上清液，加入 7.5 mL dH₂O。2O，加入每个50 mL离心管中。涡旋混匀，将藻类悬液转移至预先称重的15 mL离心管中。用额外的dH₂O冲洗50 mL离心管2O，并将液体转移至15 mL离心管中。15 mL离心管中的总体积不得超过12 mL。</li>
	<li>将15 mL离心管在4,696 × g下离心5分钟，弃去上清液。将含有沉淀的离心管置于-80 °C 至少30分钟，以备冻干。</li>
	<li>冷冻干燥过夜或直至干燥。</li>
	<li>称量并记录装有藻类的冻干15 mL离心管。</li>
</ol>
5. 使用改良的 Folch 方法进行脂质提取24
<ol>
	<li>将20 mg冻干藻类生物量称取至2 mL螺口聚丙烯管中（请检查制造商标签，确保产品适用于珠磨提取）。</li>
	<li>向每个含有20 mg冻干藻类的2 mL管中加入1.5 mL Folch溶剂（2:1 氯仿/甲醇）。向每根管中加入约0.5 mL氧化锆/二氧化硅珠（0.5 mm），直至管内液面达到2 mL。 
	注意：氯仿和甲醇应在通风橱中操作，避免吸入蒸气或接触皮肤。</li>
	<li>在珠磨机中以6.5 m/s的速度均质藻类样品20秒。将管转移至冰上冷却30秒。重复此步骤五次，以充分提取脂质。</li>
	<li>将均质液通过装有不锈钢丝网圆盘（#60目）的5 mL注射器过滤，以去除珠子，滤液收集至15 mL管中。</li>
	<li>用1.5 mL Folch溶剂洗涤珠子，必要时用注射器推动液体通过。重复洗涤两次，将所有滤液收集至同一15 mL管中，最终体积约为6 mL。</li>
	<li>向15 mL管中的Folch提取液中加入1.2 mL 0.9% (w/v) NaCl溶液，并涡旋充分混匀。 
	备注：如有需要，可使用更多Folch溶剂洗涤珠子（使用相当于0.9% NaCl溶液总洗涤体积0.2倍的量以促进相分离）。</li>
	<li>将15 mL管在6,000 × g下离心5分钟。利用15 mL管侧壁的刻度线，记录下层氯仿（绿色）相的体积至最接近0.1 mL。使用玻璃巴斯德吸管将下层相转移至带盖玻璃小瓶中。</li>
	<li>将脂质在-20 °C下储存（若计划用于脂肪酸分析，则在-80 °C下储存）。</li>
</ol>
6. 使用微孔板法进行中性脂质检测（改编自 Higgins et al. 201422）
<ol>
	<li>配制储备液。在氯仿中配制10 mL浓度为1 mg/mL的植物油标准品溶液，并于-20 °C. 
	注意：本实验可使用任何植物油，因为其对脂肪酸类型不敏感。准备 10 mL 的 200 µg/mL 尼罗红的二甲基亚砜（DMSO）溶液，避光室温保存。</li>
	<li>预热干燥微孔板模块至 55 °C 在通风橱中进行。加热的同时，用甲醇将脂质提取物和植物油标准品稀释3倍。 
	注意：该稀释比例可根据藻类的脂质含量进行调整，但此浓度对大多数情况均适用 小球藻.</li>
	<li>对于每个稀释后的样品，加入 80 µL 至96孔聚丙烯微孔板中，每组设四个复孔。 
	警告：不建议将聚苯乙烯塑料器皿用于有机溶剂。</li>
	<li>对于溶剂空白，应用 80 µL 以四份重复加入2:1的甲醇/氯仿。对于标准品，分别加入10、30、60、90和 120 µL 四份稀释的植物油标准品。</li>
	<li>将微孔板置于干式加热块中，在 55 °C 20-30 分钟，直至所有溶剂完全蒸发。在溶剂蒸发的同时，配制工作用尼罗红溶液（需要） 200 µL 的 1 µg/ml 每孔溶液）。例如，十二个样品及一套完整标准品需要 16 mL 的 1.0 µg/mL 溶液；通过溶解制备 80 µL 的 200 µg/mL 储存液（DMSO中）加入至16 mL dH₂O中2O.</li>
	<li>从加热模块中取出微孔板，室温冷却。加入 30 µL 向每孔加入异丙醇，并通过上下吹打混匀。确保所有移液通道均混合溶液并重新悬浮脂质，得到均一的绿色液体。</li>
	<li>添加 200 µL 尼罗红溶液1 µg/mL) 加入每个孔中，用移液器吹打10次以充分混匀。室温孵育5分钟。孵育期间，通过将漂白剂（6% 次氯酸盐）与dH₂O按1:1体积比混合，配制50%漂白溶液。2O. 20 µL 每孔所需量。制备3 mL 50%漂白液足以用于12个样本及一套完整的标准品。</li>
	<li>添加 20 µL 向每个微孔板孔中加入漂白液，并用移液器上下吹打5次以充分混匀。室温孵育30分钟。</li>
	<li>孵育30分钟后，每隔5-10分钟在激发波长530 nm、发射波长575 nm条件下检测样品的荧光值，自动截止波长设为570 nm，直至藻类样品的信号趋于稳定。通常，总孵育时间60分钟即可。</li>
	<li>为植物油标准品（浓度范围为 0–40 ng 油/孔）绘制标准曲线。 
	注意：线性拟合适用于低（&lt;若标准品超过 30 ng/孔，可使用 30 ng/孔的油浓度及多项式拟合。利用此相关性对样品孔中的中性脂质进行定量。</li>
</ol>

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<li>Folch, J., Lees, M., Sloane Stanley, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+for+the+isolation+and+purification+of+total+lipides+from+animal+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues.</a> Journal of Biological Chemistry. 226 (1), 497-509 (1957).</li>
<li>Higgins, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Informatics+for+improved+algal+taxonomic+classification+and+research%3A+A+case+study+of+UTEX+2341%5BTitle%5D)+AND+%22Algal+Research%22%5BJournal%5D)">Informatics for improved algal taxonomic classification and research: A case study of UTEX 2341.</a> Algal Research. 12, 545-549 (2015).</li>
<li>Garrett, R. H., Grisham, C. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGarrett%2C+RH+%22Biochemistry%22">Biochemistry</a>. , 5th Edition, Cengage Learning. 578-730 (2012).</li>
<li>de-Bashan, L. E., Trejo, A., Huss, V. A. R., Hernandez, J. -P., Bashan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chlorella+sorokiniana+UTEX+2805%2C+a+heat+and+intense%2C+sunlight-tolerant+microalga+with+potential+for+removing+ammonium+from+wastewater%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresource+Technology%22%5BJournal%5D)">Chlorella sorokiniana UTEX 2805, a heat and intense, sunlight-tolerant microalga with potential for removing ammonium from wastewater.</a> Bioresource Technology. 99 (11), 4980-4989 (2008).</li>
<li>Wang, Q., Higgins, B., Ji, H., Zhao, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWang%2C+Q+%22Annual+International+Meeting+of+the+ASABE%22">Annual International Meeting of the ASABE</a>. , American Society of Agricultural and Biological Engineers. Detroit, MI. (2018).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

培养藻类时最重要的考虑因素是了解特定生物体或生物群体的具体需求。此处描述的藻类培养系统可用于培养多种藻类，但需根据具体生物体的需求调整非生物因素（温度、培养基、pH、光照强度、CO2浓度、通气速率）。请注意，本文所述参数适用于Chlorella和Auxenochlorella的培养。这些生物体具有工业应用价值，因其能够耐受高营养水平、强光照和高温条件27。然而，可通过移除荧光灯管来降低光照强度，并可调整昼夜循环以模拟季节变化。同样，可通过调节加热装置控制水浴系统的温度。尽管本文描述的系统未采用降温功能，但可通过低成本冷却系统将鱼缸水浴温度降至室温以下。具体方法是将一桶水置于小型冰箱中，使用可调速泵将冷水桶中的水抽入鱼缸并循环返回。抽水速率越快，鱼缸储水槽的温度就越低。
尽管藻类培养系统通常能提供稳定的结果，但仍有一些重要的注意事项需要考虑。首先是通气系统在突然失去压力时可能发生的虹吸现象例如， 气流接头损坏或空气压缩机故障）。加湿器内的压力会将加湿水通过管路反...

近年来，微藻在工程与生物技术领域的应用引起了广泛关注。目前，微藻正被研究用于废水处理1,2,3,4、生物燃料生产5,6,7,8，以及营养保健品和其他高附加值产品的制备9,10。此外，为提高微藻在特定工程应用中的适应性，对其开展的遗传改造研究也日益增多11,12。因此，在受控条件下对具有工业应用价值的生物体进行实验备受关注。本方法旨在介绍一种在受控实验室环境中培养微藻并测定其生长情况和中性脂质含量的有效方案。提高微藻的生长速率和中性脂质含量，已被认为是实现藻类生物燃料商业化应用的两个关键瓶颈13。
为实验目的培养藻类已采用多种方法。总体而言，这些方法可分为大规模户外培养和小规模室内培养。光生物反应器和开放池塘的户外培养适用于已在实验室规模上验证过的工艺的放大实验（例如，测试一种新型高脂藻株的放大生产）14。然而，在开发新型或改良藻株，或开展旨在理解生物学机制的实验时，小规模室内培养更为合适。在后一类情况下，需要高度的实验控制，以解析生物行为中的细微变化。为此，通常需要使用无菌培养，以尽量减少其他生物体（例如细菌、其他藻类）带来的复杂生物因素，这些生物体不可避免地会在大规模户外系统中生长。即使在研究藻类与其他生物体之间的相互作用时，我们发现，在考察生物体间分子交换时，采用高度受控的实验条件仍然具有帮助15,16,17。
在小规模室内藻类培养的范畴内，已采用多种方法。其中最常见的是在摇床的锥形瓶中培养藻类，摇床位于光源组下方18,19。氧气和CO2通过瓶口的泡沫塞以被动扩散方式交换。一些研究人员通过主动向锥形瓶通气来改进该装置20。另一种方法是在瓶子中培养藻类，利用搅拌子搅拌并进行主动通气。尽管这些方法较为简单，但我们发现使用锥形瓶和瓶子常导致生物学重复之间的结果不一致。这可能是由于位置效应所致——不同位置接收到的光照量不同，这也会影响反应器内部的温度。每日将反应器轮换至新位置虽有一定帮助，但无法彻底解决该问题，因为藻类生长的某些阶段（例如，早期指数生长期）对位置效应比其他阶段（例如，对数生长期）更为敏感。
在技术复杂性光谱的另一端，是完全可控的商用光生物反应器。这类系统能够持续监测并调节反应器内的环境条件，以优化藻类生长。它们具备可编程光源、实时温度控制和pH控制功能。然而，这类设备价格昂贵，通常每个反应器的成本高达数千美元。大多数科学与工程期刊要求实验结果需具备生物学重复性，这就需要购买多个生物反应器。本文介绍一种气升式鼓泡柱反应器系统，可在实验室规模的藻类培养中，弥合简单培养（如锥形瓶）与复杂系统（完全可控的生物反应器）之间的差距。鼓泡柱利用上升的气体气泡促进气体交换并实现反应器内混合。该方法可在光照和温度方面提供一定程度的控制，同时具有较高的成本效益。此外，我们发现该系统在生物学重复之间能获得高度一致的结果，与锥形瓶或玻璃瓶培养方法相比，可减少获得统计学显著结果所需的生物学重复数量。我们还成功利用该系统培养了藻类与细菌的混合体系21。除藻类培养外，本文还概述了测定培养藻类中性脂质含量的操作流程。后一方法已在其他文献中发表22，但本文仍将其纳入，以提供可成功实施该方法的分步操作指南。

<table><tbody><tr><td>&lt;强&gt;气升式光生物反应器装置所需材料&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L 耐热玻璃瓶</td><td>Corning</td><td>16157-191</td><td>用于瓶式反应器的加湿器</td></tr><tr><td>1/2&quot; 软管夹</td><td>家得宝</td><td>UC953A</td><td>或同等产品</td></tr><tr><td>1/4&quot; 雌性鲁尔接头转卡套</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson FTLL360-6005</td><td>1/4&quot; ID，PP</td></tr><tr><td>1/4&quot; ID，3/8&quot; OD 可高压灭菌 PVC 管</td><td>Thermo-Nalgene</td><td>63013-244</td><td>50'</td></tr><tr><td>1/4&quot; 在O形环中</td><td>格雷格纳</td><td>1REC5</td><td>#010 中等硬度硅胶O型圈，0.239&quot; I.D.，0.379&quot;O.D.</td></tr><tr><td>1/8&quot; 雌性鲁尔接头转接头</td><td>Nordson 生物医学</td><td>FTLL230-6005</td><td></td></tr><tr><td>1/8&quot; ID，1/4&quot; OD 可高压灭菌 PVC 管路</td><td>Thermo-Nalgene</td><td>63013-608</td><td>250'</td></tr><tr><td>1/8&quot; 雄性旋转鲁尔接头转接至倒刺接头</td><td>Nordson 生物医学</td><td>MLRL013-6005</td><td></td></tr><tr><td>1/8&quot; 多端口插头</td><td>Nordson 生物医学</td><td>4PLL230-6005</td><td>1/8&quot; 多端口倒刺</td></tr><tr><td>1/8&quot; NPT 转接至卡套</td><td>Nordson 生物医学</td><td>18230-6005</td><td>1/8&quot; 200系列接头</td></tr><tr><td>1/8&quot; 面板安装式鲁尔接头</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson MLRLB230-6005</td><td>1/8&quot;，PP</td></tr><tr><td>10加仑鱼缸</td><td>沃尔玛</td><td>802262</td><td>根据布局不同，最多可容纳8个生物反应器</td></tr><tr><td>100-1000 ccm 流量计</td><td>Dwyer</td><td>RMA-13-SSV</td><td>用于瓶式反应器</td></tr><tr><td>2 英尺荧光灯组</td><td>Agrobrite</td><td>FLT24 T5</td><td></td></tr><tr><td>200-2500 ccm 流量计</td><td>Dwyer</td><td>RMA-14-SSV</td><td>用于加湿器上游的空气调节</td></tr><tr><td>250 mL Pyrex 瓶</td><td>康宁</td><td>16157-136</td><td>加湿器后的气体混合</td></tr><tr><td>50-500 ccm 流量计</td><td>Dwyer</td><td>RMA-12-SSV</td><td>用于杂交管式反应器</td></tr><tr><td>5-50 立方厘米/分钟 流量计</td><td>Dwyer</td><td>RMA-151-SSV</td><td>用于控制 CO2 流速</td></tr><tr><td>空气滤器 0.2 &amp;micro;m</td><td>沃特曼/费舍尔</td><td>09-745-1A</td><td>Polyvent，28 mm，0.2 &amp;micro;米，聚四氟乙烯，50 个装</td></tr><tr><td>单向阀</td><td>VWR</td><td>89094-714</td><td></td></tr><tr><td>康宁公司生产的耐热玻璃瓶瓶盖</td><td>VWR</td><td>89000-233</td><td>10 个 GL45 盖子</td></tr><tr><td>雌性鲁尔端帽</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson FTLLP-6005</td><td>雌性稳定型 PP</td></tr><tr><td>杂交管</td><td>康宁</td><td>32645-030</td><td>35x300 毫米，2 个装</td></tr><tr><td>光照定时器</td><td>沃尔玛</td><td>556393626</td><td></td></tr><tr><td>锁紧螺母</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson LNS-3</td><td>1/4&quot;，红色尼龙</td></tr><tr><td>低剖面磁力搅拌器</td><td>VWR</td><td>10153-690</td><td>低剖面磁力搅拌器</td></tr><tr><td>雄性鲁尔端帽</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson LP4-6005</td><td>雄性插头 PP</td></tr><tr><td>旋转式鲁尔锁环</td><td>Nordson 生物医学</td><td>Nordson FSLLR-6005</td><td></td></tr><tr><td>长型搅拌子</td><td>VWR</td><td>58949-040</td><td>38.1 毫米，用于瓶式反应器</td></tr><tr><td>磁力搅拌子 - 中号</td><td>VWR</td><td>58949-034</td><td>25 毫米，用于杂交管</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;培养藻类所需的耗材和试剂&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.2 &amp;micro;m 滤膜</td><td>VWR</td><td>28145-491</td><td>13 毫米，聚四氟乙烯，用于过滤日常培养取样中的用后培养基</td></tr><tr><td>1 mL 注射器</td><td>密封</td><td>89215-216</td><td>用于过滤日常培养取样中的用后培养基</td></tr><tr><td>1.5 mL 离心管</td><td>VWR</td><td>87003-294</td><td>无菌（或同等条件）</td></tr><tr><td>10 mL 血清学移液管</td><td>Greiner Bio-One</td><td>82050-482</td><td>无菌（或同等条件）</td></tr><tr><td>100 mm 培养皿</td><td>VWR</td><td>25384-342</td><td>100x15 mm 可堆叠无菌培养皿</td></tr><tr><td>15 mL 离心管</td><td>Greiner Bio-One</td><td>82050-276</td><td>无菌（或同等条件），聚丙烯</td></tr><tr><td>2 mL 血清学移液管吸头</td><td>Greiner Bio-One</td><td>82051-584</td><td>无菌（或同等条件）</td></tr><tr><td>2 mL 离心管</td><td>VWR</td><td>87003-298</td><td>无菌（或同等条件）</td></tr><tr><td>50 mL 离心管</td><td>Greiner Bio-One</td><td>82050-348</td><td>无菌（或同等要求）聚丙烯</td></tr><tr><td>96孔微孔板</td><td>Greiner Bio-One</td><td>89089-578</td><td>带盖平底聚苯乙烯板</td></tr><tr><td>接种环</td><td>VWR</td><td>80094-478</td><td>无菌（或同等条件）</td></tr><tr><td>液态二氧化碳罐及减压阀</td><td>Airgas</td><td>CD-50</td><td></td></tr><tr><td>&lt;强&gt;脂质提取与中性脂质检测所需的耗材和试剂&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 mL 珠管</td><td>VWR</td><td>10158-556</td><td>带盖聚丙烯管</td></tr><tr><td>96孔微孔板</td><td>Greiner Bio-One</td><td>82050-774</td><td>聚丙烯，平底</td></tr><tr><td>漂白剂</td><td>沃尔玛</td><td>550646751</td><td>仅使用普通漂白剂，而非清洁用漂白剂</td></tr><tr><td>氯仿</td><td>BDH</td><td>BDH1109-4LG</td><td></td></tr><tr><td>二甲基亚砜</td><td>BDH</td><td>BDH1115-1LP</td><td></td></tr><tr><td>异丙醇</td><td>BDH</td><td>BDH1133-1LP</td><td></td></tr><tr><td>甲醇</td><td>BDH</td><td>BDH20864.400</td><td></td></tr><tr><td>尼罗红</td><td>VWR</td><td>TCN0659-5G</td><td></td></tr><tr><td>巴斯德吸管尖端</td><td>VWR</td><td>14673-010</td><td></td></tr><tr><td>氯化钠</td><td>BDH</td><td>BDH9286-500G</td><td></td></tr><tr><td>植物油</td><td>沃尔玛</td><td>9276383</td><td>任何新鲜的植物油均可使用</td></tr><tr><td>氧化锆/二氧化硅珠（直径 0.5 mm）</td><td>Biospec 产品</td><td>11079105z</td><td></td></tr><tr><td>&lt;强&gt;仪器设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>分析天平</td><td>Mettler-Toledo</td><td>XS205DU</td><td>至少具备4位小数精度</td></tr><tr><td>珠磨机</td><td>Omni</td><td>19-040E</td><td></td></tr><tr><td>台式微量离心机</td><td>赛默飞世尔科技（Thermo）</td><td>Heraeus Fresco 21 配 24x2</td><td>包含可处理1.5和2 mL离心管的转子</td></tr><tr><td>干浴加热器</td><td>VWR</td><td>75838-282</td><td>包含用于微孔板的干式温控模块</td></tr><tr><td>冷冻干燥机</td><td>Labconco</td><td>7670520</td><td>2.5L 冻干系统</td></tr><tr><td>大型台式离心机</td><td>赛默飞世尔科技</td><td>Heraeus Megafuge 16R 离心机组织样本处理</td><td>包括可处理400 mL瓶、50 mL离心管和15 mL离心管的转子</td></tr><tr><td>酶标仪</td><td>Molecular Devices</td><td>SpectraMax M2</td><td>能够读取吸光度和荧光</td></tr><tr><td>涡旋混合器</td><td>VWR</td><td>10153-838</td><td></td></tr></tbody></table>

气泡柱光生物反应器中绿藻的培养及中性脂质检测方法

Cultivation of Green Microalgae in Bubble Column Photobioreactors and an Assay for Neutral Lipids

人们对微藻的研究在工程应用方面具有浓厚兴趣，例如用于生产生物燃料、高附加值产品以及废物处理。由于大多数新研究工作都从实验室规模开始，因此需要一种经济高效且可重复的微藻培养方法。本文介绍了一种在实验室规模光生物反应器中培养微藻并测定其生长情况和中性脂质含量的有效方法。文中还包含了光生物反应器系统的搭建说明。尽管示例生物为Chlorella和Auxenochlorella物种，但该系统可适用于培养多种微藻，包括微藻与非藻类物种的共培养体系。首先在瓶中培养保藏种，以制备光生物反应器系统的接种物。将微藻接种物浓缩后转移至光生物反应器中进行分批培养。每天采集样品进行光密度测定。分批培养结束后，通过离心收集细胞，洗涤后冻干，以获得最终的干重浓度。利用最终干重浓度建立光密度与干重浓度之间的相关性。随后采用改良的Folch法从冻干生物质中提取总脂质，并通过微孔板法测定提取物中的中性脂质含量。该检测方法此前已有发表，但本文包含了详细的实验步骤，以突出实验流程中容易出错的关键环节。本文所述的生物反应器系统填补了简单烧瓶培养与完全可控的商用生物反应器之间的空白。即使每个处理仅设置3-4个生物学重复，本方法在微藻培养、生长及脂质检测中仍可获得较小的标准偏差。

该实验可获得在550 nm波长下的藻类光密度（OD 550 nm）随时间变化的数据图4A）。光密度与干重浓度数据可进行关联（图4B）。这首先需要计算冻干步骤后的最终干重藻类浓度。接着，可将采样最后一天进行的培养物系列稀释的光密度值与实际干重浓度进行关联。对于低细胞浓度，可采用线性关联；而对于较高细胞浓度，则可采用二阶多项式关联。建议针对每种培养条件分别建立独立的关联曲线。最后，将该关联关系应用于时间过程中的光密度数据，以获得干重生长曲线。图4C）。在此示例实验中， Auxenochlorella protothecoides （UTEX 2341）25在四种条件下培养：在新鲜 N8-NH 培养基上培养的无菌对照培养物4 培养基21，与细菌共培养 Azos...

本文介绍了一种构建实验室规模气泡柱式光生物反应器的方案，并利用该反应器培养微藻的方法。同时提供了测定微藻培养物生长速率和中性脂质含量的实验方法。

微藻在工程应用方面的研究备受关注，例如用于生产生物燃料、高附加值产品以及……

本方案提供了用于培养微藻的鼓泡柱光生物反应器系统的设计与使用说明，适用于研究藻类生物燃料、废水处理或藻类生物学的科研人员。我们发现该螺旋反应器系统能够产生高度可靠的结果。该反应器系统还可针对多种藻类进行定制，且成本远低于许多商业化产品。本实验操作将由我实验室的研究生 Qichen Wang 演示。开始搭建气泡柱式光生物反应器时，按照文本方案中的描述，使用一升玻璃瓶的塑料瓶盖和杂交管制作一组带通气孔的盖子。将一个1/4英寸的O型圈套在1/8英寸面板安装接头的螺纹上，并将其插入瓶盖上钻好的1/4英寸孔中。将第二个1/4英寸O形圈套入螺纹，使盖子夹在两个O形圈之间。然后将锁紧螺母套入螺纹并拧紧，以固定面板安装接头。现在，将锁紧环卡接到从盖子伸出的外露公头上，直至发出咔嗒声锁紧。对盖子上的每个孔重复此操作。对于将用于气泡柱反应器和瓶式反应器的盖子，将1/8英寸内螺纹接头连接到1/8英寸内径PVC管的1 1/2英寸长管段的卡箍接头上，然后将这些管段连接到盖子上每个暴露的外螺纹接头上。将一个单向阀连接到其中一段1/8英寸管子的自由端。然后将一个公接头转接头连接到从盖子伸出的第二段1/8英寸管上。将旋转锁环卡入到位，并在此处固定一个0.2微米的空气过滤器。按照文本方案中的描述，完成空气输送系统、鱼缸、摇床和光源的完整组装。使用真空泵抽除上清液，以浓缩已沉淀的微藻原液。每个瓶子中保留少于100毫升的培养基，但避免吸除已沉淀的藻类。将藻类浆液悬浮并转移至无菌的50毫升离心管中。以1,000 ×g离心5分钟，进一步浓缩藻类。在生物安全柜中，去除足够的上清液，使藻类浓缩物总体积约为80毫升，用于12个光生物反应器。避免抽走沉淀。将藻类浓缩液转移至无菌容器中。然后，用无菌的10毫升血清移液管将6毫升藻悬液加入每个光生物反应器中。轻轻旋转生物反应器，使藻类与培养基充分混匀。使用刻度移液管从每个生物反应器中吸取2 mL样品，转移至2 mL离心管中。每隔24小时收集一次2 mL样品，以监测培养进程。使用试纸检测样品的pH值，并根据需要调节反应器。拧紧生物反应器盖子，将所有生物反应器放入鱼缸水浴中。调节通气、二氧化碳和光照至适合该物种的水平。每天取样后旋转生物反应器的位置。将每份培养物样品各取 200 µL，设三个复孔，加入 96 孔微孔板的孔中。然后在 550 纳米和 680 纳米处测定光密度。使用量筒从每个生物反应器中量取固定体积的藻类培养液，并转移至离心管中。在4,696 ×g 条件下离心培养液5分钟。通过小心抽真空去除上清液。将沉淀转移至已标记的50毫升离心管中。用蒸馏水冲洗离心瓶，并将冲洗液一并转移至50毫升离心管中。确保总体积不超过45毫升。按照文本方案中所述清洗藻类沉淀后，弃去上清液。然后，向每个50毫升离心管中加入7.5毫升蒸馏水。接着，涡旋振荡50毫升离心管，并将藻类悬液转移至预先称重的15毫升离心管中。用额外的蒸馏水冲洗50毫升离心管，并将液体转移至15毫升离心管中，保持每个管中的总体积少于12毫升。将15毫升离心管离心后，如前所述弃去上清液，将含有沉淀的离心管于-80摄氏度冷冻至少30分钟，以备冻干。向每个含有20毫克冻干藻类的2毫升离心管中加入1.5毫升Folch溶剂。向每根试管中加入约 0.5 毫升氧化锆二氧化硅珠，直至液体体积达到 2 毫升。将藻类样品在珠磨机中以每秒 6.5 米的速度均质 20 秒。将试管转移至冰上放置 30 秒，使样品冷却。然后重复五次，以充分提取脂质。将匀浆液通过一个装有不锈钢丝网圆盘的5毫升注射器过滤，以去除珠子，并将滤液收集到15毫升离心管中。用1.5毫升Folch溶剂洗涤珠子，必要时用注射器推动液体通过。重复此洗涤步骤2次，将所有滤液收集至15毫升离心管中，最终体积约为6毫升。向15毫升离心管中的Folch提取物中加入1.2毫升0.9%氯化钠溶液，涡旋振荡充分混匀。将15毫升离心管在6,000 × g条件下离心5分钟。使用15毫升离心管侧面的刻度线，将下层氯仿相的体积记录至最接近的0.1毫升。然后用玻璃巴氏吸管将下层相转移至玻璃小瓶中。进行中性脂质检测时，用甲醇将脂质提取物和植物油标准品稀释三倍。对于每个稀释后的样品，取80微升，分别加入96孔聚丙烯微孔板中，每份样品设四个复孔。对于溶剂空白对照，每孔加入80微升Folch溶剂，同样设四个复孔。对于标准品，分别取10、30、60、90和120微升稀释后的植物油标准品，同样每份设四个复孔。将微孔板置于预热至55摄氏度的干式加热块上，在通风橱中加热20至30分钟，直至所有溶剂完全蒸发。从加热块上取出微孔板，使其冷却至室温。然后，向每孔加入30 µL异丙醇，并通过上下吹打混匀。确保所有移液通道均在混合溶液并重悬脂质，形成均一的绿色液体。随后，向每个孔中加入 200 µL 浓度为 1 µg/mL 的尼罗红溶液，上下吹打 10 次以充分混匀。室温孵育 5 分钟后，向每个孔中加入 20 µL 50% 次氯酸钠溶液，上下吹打 5 次，充分混匀。将平板在室温下孵育30分钟。30分钟后，每隔5至10分钟读取一次样品的荧光值，激发波长为530纳米，发射波长为575纳米，自动截止波长设置为570纳米，直至藻类样品的信号稳定。该步骤可获得550纳米波长下的藻类光密度（OD）随时间变化的数据。对照培养物在新鲜的anate NH4培养基上培养。处理一为在新鲜的先天性NH4培养基上共培养的无绿藻Protothecoides auxenochlorella与固氮螺菌Azospirillum brasiliense。处理二为在添加了50毫克/毫升IAA的先天性NH4培养基上培养的无绿藻A. protothecoides，该处理完全抑制了藻类的生长。处理三为在巴西小球藻（A. brasilienes）用过的培养基中培养的无绿藻A. protothecoides。生长曲线显示，原小球藻（Auxenochlorella protothecoides）在120小时进入对数生长后期。此处展示的是在550纳米处的光密度与最终干重浓度之间的相关性曲线，采用二阶多项式拟合。最后，可将着色法应用于时间进程的光密度数据，以获得干重生长曲线。此处采用相同的处理方法，但培养的藻种为索氏小球藻（chlorella sorokiniana），而非原小球藻（auxenochlorella protothecoides）。中性脂质测定中获得的干重百分比中性脂质含量与相应薄层色谱板上的甘油三酯含量具有良好的相关性。与原生小球藻（A. Protothecoides）不同，IAA处理并未抑制索氏科克氏藻（C. Sorkiniana）的生长。在提取藻类脂质后，可对剩余的细胞沉淀进行淀粉和细胞壁含量分析，从而更详细地了解细胞内能量储存产物的组成。本文所述方法已推动了藻类生物燃料及废水处理领域的多项新发现。具体而言，该系统已被用于更深入地理解细菌如何影响藻类的生长。

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科研

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Environment

环境

气泡柱光生物反应器中绿色微藻的培养及中性脂质的测定

本文描述了一种基于机械细胞破碎、溶剂法脂质提取、转酯化反应以及气相色谱对脂肪酸进行定性和定量分析的方法，用于测定微藻中的脂肪酸含量及组成。采用三棕榈酸甘油酯作为内标物，以校正提取过程中可能发生的损失以及转酯化反应不完全所造成的影响。...

微藻中脂肪酸含量与组成的分析

本文描述了一种利用尼罗红染色法测定藻类细胞中性脂质含量的简单方案。该技术省时高效，可作为传统基于重量法的脂质定量方法的替代方案，并专为生物工艺性能监测这一特定应用而设计。...

一种利用荧光法快速简便测定藻类细胞中中性脂质的方案

将微藻培养与工业烟气相结合，最终会将重金属和其他无机化合物引入培养基中。本研究介绍了一种用于确定重金属及无机污染物对在光生物反应器中培养的Nannochloropsis...

微藻生产力中重金属及其他无机污染物的定量分析

本文介绍了可用于估算相关动力学生长参数的台式光合生物反应器的组装过程和操作方法。该系统利用传感器、数据采集与控制单元以及开源数据采集软件，对pH值、光照和温度进行连续监测。...

用于动力学生长测试的台式藻类光合生物反应器的构建与设置：具备温度、光照和pH监测功能

在小试规模下进行无菌培养，有助于在后续工艺放大之前对微藻进行表征并优化其生产效率。光生物反应器可提供必要的控制条件，以确保微藻实验的可靠性与可重复性，并可改造用于安全培养利用城市或工业燃烧排放的腐蚀性气体（CO2、SO2、NO2）作为营养源的微藻。...

微型藻类在小型光生物反应器中利用腐蚀性烟道气的培养及生物量定量

本文描述了一种利用天然气发电厂烟气中的二氧化碳在开放式跑道池中培养微藻的方案。通过pH传感器控制烟气注入，利用光密度的实时测量监测微藻生长。...

将发电厂碳捕集与半自动化开放式跑道池耦合用于微藻培养

本实验方案展示了如何利用表型微阵列（phenotype microarray, PM）技术平台，确定绿色微藻Chlamydomonas...

高通量代谢谱分析用于微藻模型的优化

本文介绍了具有可定制光照条件的实验室光生物反应器（PBRs）的设计。通过连续测量体积氧产量，可对以碳酸氢盐为碳源的蓝细菌或微藻的生长进行实时监测。这些光生物反应器能够在实验过程中减少人为干预，实现快速、重复的实验室生长比较。...

在线生长监测与可定制光照条件的实验室光生物反应器操作

空气污染影响着所有生物的生活质量。本文介绍了利用微藻生物技术处理沼气（同步去除二氧化碳和硫化氢）并生产生物甲烷的方法，通过半工业规模的开放式高效藻类池进行处理，并随后分析处理效率、pH、溶解氧以及微藻生长情况。...

利用微藻-细菌系统在半工业规模高效藻类池中进行沼气提纯

本研究强调了采用Jeffrey和Humphrey所开发的方法从微藻中提取和定量脂溶性色素的优势。该方法是评估生长因素对这些生物体中叶绿素产生及细胞含量影响的重要工具。...

评估生长因子对微藻中叶绿素a和b生成的影响

学习在气泡柱光生物反应器中培养绿色微藻并测定中性脂质含量的方法。该方案为藻类生物燃料和废水处理研究提供经济高效且可定制的实验系统。

气泡柱光生物反应器中绿藻的培养及中性脂质检测方法

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