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《上海交通大学》 2007年
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小球藻异养培养的动力学分析与优化

吴正云  
【摘要】: I小球藻(Chlorella)是一种单细胞微藻,含有丰富的蛋白质、类胡萝卜素、多糖、维生素和小球藻生长因子等多种营养及活性成份,具有抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力和预防心血管疾病等生理功能。由于富含叶黄素(lutein),小球藻作为一种极具潜力的叶黄素源而受到关注。与其它叶黄素源相比,小球藻具有生长迅速、可进行异养培养等优势。但迄今为止,小球藻的异养培养效率和水平与其它微生物(如酵母等)培养体系相比还有很大的差距。为建立高效的小球藻异养培养系统及叶黄素生产方式,本论文进行了以下方面的研究工作: (1)通过摇瓶实验对影响小球藻异养生长和叶黄素合成的主要培养参数,包括接种量、通气量及培养基中四种主要成分——葡萄糖、KNO3、KH2PO4和MgSO4的浓度进行了研究和优化,并在均匀设计实验的基础上建立了多元回归模型。研究结果表明,充足的通气量是小球藻生长和叶黄素合成的必要条件;葡萄糖浓度和C: N比是影响小球藻异养生长和叶黄素合成的主要因素,在10-60 g/l范围内,较高的葡萄糖起始浓度可提高小球藻的最终生物量和叶黄素产量,但抑制小球藻的生长速度;在2: 1-12: 1范围内,较低的C: N比有利于提高小球藻细胞中叶黄素含量。 (2)在对小球藻异养生长进行动力学分析的基础上,通过流加方式的优化实现了小球藻的高密度培养。首先基于在19-l发酵罐中进行的分批培养实验,构建了描述小球藻异养生长的确定化模型(deterministic model),在该模型的基础上通过采用遗传算法进行了流加方式的初步优化,使小球藻的细胞浓度(以单位体积干重计)和最大生产效率分别达到104.9 g/l和0.613 g/l/h。在进行多批流加培养实验的基础上,构建了推
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q943.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 童牧;周志刚;;新一代生物柴油原料——微藻[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
4 刘彩琴;阮晖;傅明亮;周兵;陈启和;何国庆;;α-半乳糖苷酶的液体发酵条件和酶学性质研究[A];饲用酶制剂开发与应用技术交流研讨会论文集[C];2010年
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6 陈明;孙昌魁;程剑锋;王希盟;张玉臻;;L15-2几丁质酶及其抑制苹果炭疽病原真菌的研究3[A];中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集[C];2005年
7 刘建芳;郑刚;杨雪;许芳;;水基润滑剂稳定性能试验[A];2009年全国青年摩擦学学术会议论文集[C];2009年
8 胡玉才;曲冰;;高压电场对小球藻光合作用能力的影响[A];中国物理学会静电专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2006年
9 杨桂娟;栾忠奇;;静电场对小球藻产氧量的影响[A];中国物理学会第十五届静电学术年会论文集[C];2009年
10 万学闪;刘文革;阎志红;赵胜杰;何楠;路绪强;刘鹏;;不同染色体倍性西瓜果实不同糖成分含量比较[A];第13次全国无籽西瓜科研与生产协作组会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐荣燕;嗜热真菌糖苷酶的基因克隆、表达与分子改造[D];山东农业大学;2010年
2 张彩英;小麦主要产量和品质性状的QTL鉴定及ZDS功能标记的开发[D];河北农业大学;2010年
3 颜日明;聚球藻7942光自养本征生长动力学及其能量利用研究[D];华东理工大学;2011年
4 冯玉红;微生物纤维素及其氧化衍生物的合成与性能研究[D];昆明理工大学;2008年
5 徐玲;布朗葡萄藻的培养优化与分离技术[D];江南大学;2011年
6 迟雷;基于过程控制优化的重组大肠杆菌高密度发酵研究[D];西北大学;2011年
7 孙涛;Bacillus sp. SK13.002产环糊精葡萄糖基转移酶及其催化芦丁糖基化反应的研究[D];江南大学;2011年
8 马满英;鼠李糖脂的制备及其在修复多氯联苯污染土壤中的应用[D];湖南大学;2009年
9 李琦;鼠李糖脂强化石油污染土壤植物—微生物联合修复研究[D];西安建筑科技大学;2011年
10 王树林;沙棘酒香味前体物β-胡萝卜素降解产香规律及机理研究[D];西北农林科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯玮玮;纳他霉素产生菌的发酵工艺优化[D];华中农业大学;2010年
2 吴婕;多拉菌素产生菌的诱变育种及培养条件的优化[D];华中农业大学;2010年
3 杜学敏;蚯蚓纤溶酶的分离纯化及部分组分的性质[D];河北大学;2007年
4 潘海波;利用DNA体外重组技术构建高活性纤维素酶基因工程菌[D];安徽工程大学;2010年
5 季爱云;聚β-羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺研究[D];山东科技大学;2010年
6 吕文兵;杜氏盐藻异养转化藻株的鉴定及初步功能分析[D];郑州大学;2010年
7 韩伟;虾青素高产菌株的推理筛选与发酵条件优化[D];山东农业大学;2010年
8 郭艳萍;抑黄曲霉乳酸菌的筛选及菌种鉴定[D];安徽农业大学;2010年
9 高莉丽;微藻的溶气气浮采收技术研究[D];中国海洋大学;2010年
10 江怀真;培养条件对海水小球藻生长及油脂积累的影响[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许丹妮;固定化小球藻净化市政污水的初步研究[J];北方环境;2004年02期
2 王智辉;绿色、环保、天然的新型微生物添加剂—小球藻[J];福建畜牧兽医;2001年02期
3 胡月薇,邱承光,曲春波,史贤明;小球藻处理废水研究进展[J];环境科学与技术;2003年04期
4 李兴武;李元广;沈国敏;杨东;;普通小球藻异养-光自养串联培养的培养基[J];过程工程学报;2006年02期
5 梁世中,朱明军,孟海华,尹建云,陈峰;发酵罐葡萄糖流加大规模异养培养小球藻(英文)[J];华南理工大学学报(自然科学版);2000年12期
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7 黄冠华;陈峰;魏东;;两步培养法提高蛋白核小球藻的油脂含量[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年12期
8 张栩,戢涌骋,周百成;气升式藻类光生物反应器的应用研究[J];海洋科学;2000年05期
9 徐志标,裴鲁青,骆其君,严小军;绿色巴夫藻的光生物反应器半连续培养研究[J];海洋水产研究;2005年04期
10 韩士群,张振华,刘海琴;小球藻生长因子的生理功能研究[J];江苏农业科学;2003年05期
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 范建华;小球藻异养/光诱导切换过程的分子响应及其功能基因组学研究[D];华东理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋滢,黄美英,陈政,朱赓伯;松花粉的研究[J];氨基酸和生物资源;1998年01期
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6 植中强,李红缨,杨海贵;天然食用色素提取工艺与稳定性研究的状况[J];广州化工;1999年04期
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10 张春虎,张泽廷,朱美文,于恩平;超临界流体填料萃取塔流体力学和传质性能(Ⅰ) 流体力学数学模型[J];化工学报;1994年01期
【相似文献】
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1 吴晓微;孙雪;陆开形;汪一冰;张晓龙;;小球藻psbA基因的克隆与序列分析[J];水产科学;2008年07期
2 张毅;费晓雯;彭世清;邓晓东;;4种不同培养基对小球藻Chlorella spp.生长和油脂累积的影响[J];热带作物学报;2010年08期
3 马仁懿;;小球藻类囊体叶绿素蛋白复合物的基本特征(简报)[J];中国农业大学学报;1991年01期
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5 李奥搏;汪苹;张正洁;酒卫敬;李金穗;;异养小球藻的筛选鉴定及其特性研究[J];环境工程技术学报;2011年02期
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2 杨桂娟;栾忠奇;;静电场对小球藻产氧量的影响[A];中国物理学会第十五届静电学术年会论文集[C];2009年
3 李冬;张金松;陈俊学;谭凯;郝庆玲;李三中;王长平;林小群;李浇;;直接过滤除藻效果评价及优化[A];第四届全国给水排水青年学术年会论文集(续集)[C];2000年
4 丁小汕;蔡健生;林金坤;庄文荣;方志强;侯秋高;林秀珠;张国新;;论小球藻应用研究的明天[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
5 窦云杰;段卫民;;不同pH值下固定化小球藻除磷效果分析[A];上海(第二届)水业热点论坛论文集[C];2010年
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1 徐玉福;典型微藻生物油的制备及其摩擦学特性研究[D];合肥工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓琴;小球藻抗肿瘤多肽的分离及其微囊化研究[D];华南理工大学;2012年
2 焦媛媛;海洋微藻快速生长及油脂富集技术的初步研究[D];中国海洋大学;2010年
3 高莉丽;微藻的溶气气浮采收技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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5 王娜;小球藻氯化形成卤乙酸的过程与影响因素[D];湘潭大学;2010年
6 陈晓晓;纳米四氧化三铁对小球藻的生态毒性研究[D];华中师范大学;2012年
7 王付冬;营养及环境因子对三株微藻生长及脂类积累的影响[D];暨南大学;2010年
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9 康阿青;固定高浓度CO_2的微藻的培育与筛选[D];青岛理工大学;2010年
10 吴秀珍;蓝绿藻氯化形成卤乙酸的过程及影响因素[D];湘潭大学;2011年
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