微藻培养的科技成就
微藻综述
微藻研究、应用技术及发展综述微藻营养丰富,含有微量元素和各类生物活性物质,而且易于人工繁殖,生长速度快,繁殖周期短,所以在医药、保健品、水产养殖饵料、饲料添加剂、化工和环保等方面具有广阔的应用前景。
近几十年来,随着现代生物技术的应用,分离鉴别手段的提高,遗传工程、基因工程等的迅猛发展,人类对微藻的研究开发已进入一个崭新的时期。
微藻的培养和研究始于18世纪末,主要是栅藻和小球藻等淡水藻类,目的是作为研究植物生理学的试验材料。
1910年Allen和Nelson开始培养单种硅藻饲养各种无脊椎动物。
1949年,Spoehr和Milner就建议利用藻类蛋白质来解决全球的蛋白紧缺问题。
我国则从1958年开始培养作为食品和饲料的微型藻类,中科院水生所等机构先后进行了小球藻、扁藻、褐指藻等的大量培养,建立了培养池,为我国的微藻生产打下了基础。
1972年,中科院水生所、海洋所、植物所等不少单位又开展了螺旋藻的培养研究,而中科院水生所大量培养鱼腥藻已有20多年。
我国在藻种选育、培养基配制及某些培养技术方面,已经达到或接近国际水平。
在藻类蛋白的工厂化生产试验、藻类采收、浓缩、干燥和加工及藻类饲料的应用试验中也取得了重大成果。
微藻研究1. 微藻化学组成研究1.1蛋白质微藻的蛋白质含量很高,可作为单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。
微藻蛋白质为优质蛋白质,含有人体所需的全部必须氨基酸,但是微藻蛋白一般缺少含硫氨基酸如胱氨酸和甲硫氨酸。
1.2 脂肪微藻的总脂类含量占干物质的1~70%,多数为甘油的脂肪酸酯,主要为含偶数磷原子的直链分子,多数淡水微型绿藻含有大量的α-亚麻酸,主要包含单不饱和脂肪酸,极少含有三个以上双键。
1.3 淀粉微藻中碳水化合物的含量一般少于20%。
如盐藻12%~40%、螺旋藻约15%、小球藻约20%等。
微藻淀粉低消化率的特征,为糖尿病、肠胃系统疾病及减肥辅助药物的研制提供了潜在的巨大商机。
1.4 核酸藻所含的核酸数量超过大多数常规饲料或食物,但少于其他SCP 来源,如细菌和酵母。
微藻产业发展新技术及应用
微藻产业发展新技术及应用近年来,微藻产业发展迅猛,各种新技术和应用不断涌现,给人们的生活带来了诸多变化。
本文将从新技术和应用两个方面对微藻产业发展进行探讨。
首先,微藻产业发展的新技术非常丰富多样。
一方面,微藻种植技术不断创新。
传统的微藻种植方式主要依靠光合作用,但是这种方式受到光照强度、温度等环境因素的影响较大。
因此,研究人员在传统种植方式的基础上开发了光合减光发酵、混合培养等新技术,使得微藻种植的稳定性和高效性得到了极大的提升。
此外,还有利用光合微生物与共生微生物协同生长的共作法、利用光合-厌氧耦合养殖的复合培养法等多种创新技术在微藻种植方面获得了成功。
另一方面,微藻产业在提取和利用微藻中的有益物质方面也取得了重要突破。
首先是微藻生物燃料的开发利用,可以通过微藻的光合作用产生的生物质来提取制备生物燃料,解决环境问题和能源短缺。
其次是微藻的食品及保健品开发利用,微藻富含蛋白质、胡萝卜素、叶绿素、葉黃素、多酚等多种营养物质和生物活性物质,具有很高的营养价值和药用价值,被广泛应用于功能性食品和保健品等领域。
此外,微藻产业还可以开发利用微藻的污水净化技术、土壤修复技术、废弃物处理技术等,为环境保护和可持续发展作出贡献。
另外,在微藻产业的应用方面,大量新技术被应用于微藻的种植、生产、加工等环节,推动整个微藻产业的快速发展。
首先是光合微藻心智种植技术的应用,光合微藻不仅可以用于食品和饲料加工,还可以用于制取生物燃料、酶、抗生素等工业原料。
其次是微藻光热融合海藻胶蛋白开发应用技术,利用微藻的生长性能和能量拥有较高的碳含量、固氮和抗氧化等性质,可将其应用于藻菌共培养、生物制糖和制药等领域。
此外,微藻与其他生物的共生关系的发展应用也是微藻产业的重要方向,例如与蜂蜜藻共生养殖、合作培养的研究与应用,以及与底栖动物生态共生养殖的研究与应用。
可以看出,近年来微藻产业的发展取得了一系列重要突破,新技术和应用的不断涌现为微藻产业的进一步发展提供了强大的动力。
国内微藻研究现状
国内微藻研究现状微藻是一种微小的单细胞藻类生物,其细胞大小通常小于0.5毫米。
尽管微藻在生态系统中普遍存在,但近年来人们对微藻进行了更深入的研究,发现微藻具有广泛的应用潜力。
国内对微藻的研究也日渐增多,主要涉及微藻生态学、生物技术和能源等领域。
在微藻生态学方面,国内研究人员主要关注微藻在水生生态系统中的分布和演化规律。
微藻在自然界中广泛存在于海洋、淡水湖泊及土壤中,对环境中的能量流、物质转化和生态系统的稳定性起着重要作用。
研究人员通过采样和分析,揭示了微藻在不同生态系统中的多样性和丰度。
同时,他们还研究了微藻与其他生物种类之间的相互作用关系,如微藻与浮游动物之间的共生、捕食和寄生关系等。
这些研究对于维护和管理生态系统的平衡至关重要。
在微藻的生物技术应用方面,国内研究人员主要关注微藻的生长动力学和生物降解能力。
微藻具有快速生长、高生物量和高蛋白质含量等特点,被广泛用于生物肥料、动物饲料和食品添加剂等领域。
研究人员通过调节培养条件,如光照、温度和营养盐等,优化微藻的生长过程,提高产量和质量。
此外,他们还研究微藻的生物降解能力,如利用微藻降解重金属、有机污染物和废弃物等。
这些研究为解决环境污染和可持续发展提供了新的思路和方法。
总的来说,国内微藻研究取得了一定的进展,涉及了微藻生态学、生物技术和能源等多个领域。
微藻的研究不仅有助于理解生态系统的结构和功能,还为解决环境问题和开发可持续发展技术提供了潜在的资源和工具。
然而,微藻研究仍然面临一些挑战,如培养技术的优化、基因工程的安全性和生产成本的降低等。
未来,国内微藻研究需要进一步加强合作,整合资源,共同推动微藻研究的发展和应用。
微藻养殖试验基地年终工作总结:技术创新成就辉煌
微藻养殖试验基地年终工作总结:技术创新成就辉煌技术创新成就辉煌随着人类对于健康和环保意识的不断提高,作为未来的主导产业之一的微藻养殖,正逐渐受到人们的关注和重视。
在这个大背景下,微藻养殖试验基地经过一年来的努力和实践,在微藻养殖技术新方面取得了辉煌的成就。
下面,我将从不同的角度对这些成果进行总结和回顾。
一、先进的微藻培养设备为了更好地提高微藻养殖的产量和质量,微藻养殖试验基地在今年引进了一批先进的微藻培养设备,包括:光合器、虫室、微藻采集器等。
这些设备的加入,不仅大大提升了微藻养殖的自动化和可控性,使得微藻的培养成本降低,而且还建立了完整的养殖流程,为微藻养殖的持续发展提供了坚实的基础。
观察光合器中微藻的泉水呈绿色,蓝天白云的背景显得格外清爽。
而在虫室内,以亚硝酸盐为氮源的细菌通过微藻的根部,为微藻提供养分,也保持了微藻天然的生态环境。
当然,这些设备的加入,也使得微藻养殖试验基地在微藻的种类选择上更为丰富。
二、高水平的微生物研究团队微藻养殖试验基地的开拓者对微藻的种类有很高的要求,注重微藻种质资源的研究与培育。
经过多年的摸索和实践,我们拥有了一支高品质的研究团队,这支团由精英和青年力量组成,大家都热爱微藻产业,积极钻研,勇于探索,开发出了很多高水平且实用的微藻培育技术。
由于微藻生长周期短、繁殖速度快,在培养过程中,不同的微藻有着不同的光合强度和光合适应性,而这很大程度上受到光照的影响。
另外,针对微藻生长过程中出现的一些病菌和杂质的控制也需要通过微生物技术去解决。
因此,微藻养殖试验基地的微生物研究团队每天都在不断的研究和探索中更新自己,以尽快解决这些关键的问题,提高微藻养殖的效率。
三、多项目合作在我们的实践中,我们发现纯粹的微藻种植对于普及微藻产业并不十分有利,因此我们把目光投向了养殖微生物的科研发展领域。
此时,与企业合作是非常必要的,通过多个领域的企业的合作,推动微藻养殖的前沿技术不断发展。
因此,我们与许多企业合作,开展多项研究和项目合作,战略合作机构的建立,使得微藻养殖试验基地成为了一个能够在多个领域协同研发的平台。
微藻养殖技术创新及在养殖业中的应用前景
微藻养殖技术创新及在养殖业中的应用前景注:本文所述的时间和技术仅为虚构,与现实无关。
2023年,我们迎来了新一轮微藻养殖技术创新。
这项技术以微藻为对象,通过提升微藻养殖效率、提高微藻品质和开发微藻微生物制品等方面应用于养殖业,成为近年来备受关注的一项技术。
微藻是一种单细胞藻类生物,它具有高营养价值和广泛的应用前景,包括食品、医药、化工、环境保护等多个领域。
然而,由于微藻生长速度慢,产量少,耗能大,以及饲料成本高等问题,传统的微藻养殖面临着种种挑战。
近年来,微藻养殖技术经历了多次创新,不断提升微藻养殖效率和品质。
其中,创新的核心是微藻种质资源的筛选和开发、微藻培养的优化和微藻代谢调控等方面。
首先,微藻种质资源的筛选和开发是微藻养殖技术创新的重要环节。
企业通过建立微藻种质资源库,根据微藻的营养需求、光照强度、温度等因素进行筛选,选出适合养殖的微藻种类,为禽畜水产养殖提供更加优质和营养的饲料。
其次,微藻培养的优化也是微藻养殖技术创新的重要环节。
企业通过建立高密度培养体系、提高光能的利用率、节约碳源和优化养分配方等方式,有效提升了微藻的生长速度、产量和品质。
最后,微藻代谢调控的创新,也为企业提供了更多的微生物制品。
微藻生产的脂肪和胶质等微生物制品,具有广泛的应用前景。
例如,脂肪可以转化为生物柴油和食用油,胶质可作为药物和化妆品原料使用。
微藻养殖技术创新引发了业内外广泛的关注。
除了生产方面,微藻还可以作为一种环境保护的手段。
例如,微藻可以降解废水中的有机物和氨氮,将有害物质转化为有用的生物质。
总的来说,微藻养殖技术创新以其高效、可持续和多功能的特点,为禽畜水产养殖提供了更加优质的饲料,为生物柴油、药品等微生物制品的生产提供了原料保障,同时可以作为一种环保手段,带来多重的经济效益和社会效益。
随着技术的不断创新和应用的不断推广,微藻养殖将有着更广阔的发展前景。
微藻对环境的应用价值
微藻对环境的应用价值微藻是一类微小的单细胞藻类,也被称为浮游植物。
尽管微藻在我们日常生活中并不常见,但它们却具有重要的环境应用价值。
本文将从净化水源、能源开发、食物补充和生物科技等方面介绍微藻的应用价值。
微藻在净化水源方面具有重要作用。
由于微藻具有较高的光合作用效率,它们能够大量吸收水中的营养盐和有机污染物,如氮、磷等。
通过微藻的作用,水体中的营养盐含量得到调节,从而减少水体富营养化现象的发生。
此外,微藻还能吸收水中的重金属离子,如铅、汞等,起到净化水源的作用。
因此,利用微藻进行水污染治理已成为一种有效的方法。
微藻在能源开发方面也具备巨大潜力。
微藻是一类高效的光合作用生物,能够通过光合作用吸收二氧化碳,并释放出氧气。
在光合作用过程中,微藻还能够积累大量的油脂,这些油脂可以提取出生物柴油。
与传统燃油相比,生物柴油是一种更环保的能源,它不会产生二氧化碳等有害气体。
因此,利用微藻生产生物柴油被认为是一种可持续发展的能源开发方式。
微藻在食物补充方面也具有重要作用。
微藻富含丰富的蛋白质、维生素和矿物质,是一种理想的食物补充品。
例如,螺旋藻是一种常见的微藻,它含有丰富的蛋白质、叶绿素和抗氧化物质。
螺旋藻可以作为保健品,用于增强免疫力、改善消化系统功能等。
微藻在生物科技领域也有着重要的应用价值。
微藻具有较快的生长速度和较高的生物量产量,因此被广泛应用于生物制药和生物能源生产中。
例如,一些微藻能够合成抗生素、酶和蛋白质等生物活性物质,可以用于医药领域的研究和生产。
此外,微藻还可以用于生物能源的生产,如生物氢、生物乙醇等。
因此,微藻在生物科技领域的应用前景广阔。
微藻具有重要的环境应用价值。
通过微藻的作用,可以净化水源、开发可持续能源、补充食物营养和推动生物科技的发展。
随着对环境保护和可持续发展的重视,相信微藻的应用前景将会越来越广阔。
我们应该加大对微藻的研究和应用,推动微藻在环境领域的更广泛应用。
微藻点亮城市——如何用微藻的发光性实现生物照明
微藻点亮城市——如何用微藻的发光性实现生物照明自1879年爱迪生发明电灯以来,照明发生了巨大的变化。
目前的LED灯虽极大地降低了电耗,但它们仍然使用相同的能源且会加剧全球的温室效应,因为大部分电能仍然来自石油和煤的燃烧。
我们需要新的方式来产生照明。
美国科学家们对发光藻类已经研究了一段时间,但从来没有计划用藻类来实现整个生物发光系统。
丹麦科技大学对这个课题进行研究,表明将来有一天或许整个城市都可以用发光生物的绿松石色的蓝光进行照明当然,目前有很多问题需要进行解决。
我们可能需要将生物发光微藻的基因转入到其他高等植物中,或许高等植物能更加有效地发出光照。
微藻照亮黑暗微藻中的鞭毛藻在夜晚可以发出强烈的蓝光。
这种现象称为生物发光性。
在温暖季节的特定时间段内,从巴西到澳大利亚的赤道区域常常能见到这些藻类发出的蓝光两种分子结合产生光尽管人们在2500年前就观察到这现象,但我们仍然对藻类产光原理知之甚少。
当它们被摇晃时藻类产生蓝光,例如它们被海浪击中后。
有两个生物物质对产生光很重要,分别是荧光素酶(Luciferase)和荧光素(luciferin)当藻类被晃动时,一系列的细胞化学反应激发,造成PH下降至6时,使得荧光素酶被激活,它结合荧光素,通过氧化反应转移能量给荧光素,这种能量以蓝光的形式进行释放。
至目前,这些仅是理论并没有通过实验验证。
生物发光细胞及生物灯藻类使用阳光通过光合作用来开展多种生化反应活动。
你可以将微藻看做一个由阳光驱动的微小“灯泡”,它们在白天“充电”,晚上产生蓝光。
地球上有很多生物发光性动物,真菌和细菌。
它们都需要食物和能量来产生光。
藻类利用阳光和二氧化碳,它们都是无限的,环境友好的,碳中性的能量和物质。
可持续发展城市需要生物灯。
当微藻在封闭的容器内生长时,它们可作为生物灯,可以作为灯泡来照亮城市,商店,大楼,道路及停车场。
发光性藻类是作为生物灯的第一步,但仍然有许多挑战需要克服。
藻类需要不定的摇晃来产生光照,这是一个问题。
北京科技大学科技成果——超高细胞浓度小球藻的培养和产业化生产
北京科技大学科技成果——超高细胞浓度小球藻的培养和产业化生产项目简介随着科技的发展,单细胞绿藻在水产养殖,环境保护和人类保健品等众多领域的研究与应用正在不断得到扩展,因此如何高效培养出超高细胞浓度小球藻来满足各个应用领域的需要是我国亟待解决的藻类生物技术关键课题。
研究结果表明,某些绿藻不仅可以吸收利用无机碳通过光合作用来合成有机物,而且具备在无光照的情况下进行有机营养生长的功能,这为大规模培养超高细胞浓度小球藻的工业化生产奠定了基础。
如果采用传统光能自养培养小球藻,不仅所需培养时间长(7天以上),而且最终获得的生物量也低(细胞干重小于3g/l),如果采用异养培养小球藻的方式,可以在5天内使培养出的藻生物量达到40g/l 左右,从而大大提高了生产效率,节约了成本。
近二十年来,我们在藻类异养降解有机污染物研究的基础上,终于成功筛选出了能够进行异养培养的1株小球藻。
通过培养技术的研究,使培养出的小球藻细胞干重浓度达到了40g/l,已达到了国内外先进水平,现将该技术进行转让。
应用范围1、在水产养殖方面:小球藻不仅可以直接或间接作为对虾和多种名贵经济鱼类苗种的饵料,而且还具有去除水中铵氮和亚硝酸氮等含氮污染物的作用。
我国在水产养殖育苗过程中都对小球藻有非常大的需求,但我国尚未有超高细胞浓度小球藻的生产厂家,因此目前只有靠从国外(韩国、日本等)进口来满足需要,这与中国作为水产养殖大国的身份极不相称。
本技术可以解决水产养殖业对超高细胞浓度小球藻的需求。
2、环境保护方面:小球藻既可以降解去除有机污染物和铵氮等含氮化合物,同时可以吸附去除水中的重金属,这在废水处理和保证水生生态系统的平衡与稳定方面都可以作为一种非常好的生物材料发挥重要作用。
3、保健食品方面:日本和中国台湾首先将规模培养小球藻产业化,所获得的藻细胞被制成小球藻片、小球藻色素提取物和其它保健食品,这些产品已占据市场多年,销售价格一般在100到400美元/千克之间。
臭氧技术应用微藻养殖的研究
臭氧技术应用微藻养殖的研究随着全球人口的增长和经济的发展,人类对食物需求量越来越大。
在这背后,农业养殖业也面临着越来越大的压力。
人们开始寻求更有效的养殖方式以满足需求,微藻养殖成为了其中的一种热门替代方案。
然而,微藻养殖面临着很多难题,如污染物、温度过高、氧气和二氧化碳等气体浓度等问题。
为了解决这些问题,研究者们不断地寻找新的科技手段。
近年来,臭氧技术被广泛应用于微藻养殖的研究中,这成为了一种新的解决方案。
臭氧技术是一种高效的氧化技术,在很多领域都得到了应用,包括清洗水污染、食品加工、消毒等。
臭氧技术是一种永不耗尽的自然资源,因为其可以在大气中自然产生。
臭氧抗菌能力极强,它可以消除细菌、病毒、真菌,是一种非常有效的杀菌方法。
同时,臭氧技术还可以去除有机物、重金属和其他化合物等有害物质。
因此,臭氧技术在微藻养殖中的应用,可以有效地解决微藻养殖中的种种问题。
此外,臭氧技术还具有提高微藻生长效率的作用。
由于臭氧技术可以去除水中有害物质和细菌等污染物,从而保证了微藻养殖池内的水质不受污染,微藻可以在一个更适宜的生长环境中生长,更容易达到最大生长率。
臭氧技术不但可以促进微藻生长,还可以改善养殖周期,提高养殖产量,从而降低生产成本,增加经济效益。
同时,臭氧技术也具有优秀的适用性。
由于臭氧技术是一种物理性技术,不需要使用任何化学药品,具有很好的环保性。
而微藻生长繁殖通常是在流动的水体中进行,这也使得臭氧技术可以非常容易地与微藻养殖下水道建立起来。
臭氧技术可以比较轻松地与现有的微藻养殖设施集成,便于追踪和控制,同时对设施的运行也不产生负面影响。
综上所述,臭氧技术应用于微藻养殖的研究,能够有效地解决微藻养殖中的一系列问题,从而提高微藻养殖的效率和质量。
臭氧技术能够优化微藻养殖的环境,提高水体中的氧气浓度,去除污染物质,保证了微藻的生长发育。
臭氧技术具有杀菌效果、提高微藻生长效率、环保、易于应用与集成等优良特性,成为了微藻养殖领域的新兴技术。
微藻养殖试验基地推进可持续发展的经验与启示
微藻养殖试验基地推进可持续发展的经验与启示2023年,随着全球人口的不断增加和能源需求的日益增长,如何保障粮食和能源的可持续性已成为全球共同关注的议题。
而微藻作为一种高效、环保的生物能源来源,正逐渐成为全球能源可持续发展的一个重要方向。
在这个背景下,微藻养殖试验基地的建设和运营体现出了推进可持续发展的重要经验与启示。
作为一种微小的藻类生物,在提供能源的同时,微藻还能净化水源、吸收二氧化碳,甚至可以作为一种食品或化妆品原料。
这样的多重用途使得微藻被誉为“未来能源与环境的绿色之希望”。
然而,在微藻的生产中,如何实现高效、可持续的养殖仍然是一个难题。
针对这一难题,微藻养殖试验基地在多项方面进行了探索和实践,并取得了一系列的成功经验。
首先是基地在光照、温度、营养等多个方面进行了严格的控制。
通过科学地设计养殖场,利用太阳能、LED灯等方式实现微藻的正常生长。
同时,在水质、通风、循环等方面进行了细致而完善的改良,确保微藻的稳定生长和高质量产出。
其次,微藻养殖试验基地在微藻的收获、提取等环节中采用了全流程的自动化控制和高效利用技术。
通过先进的高效收获技术,尽量减少微藻的损失和污染,保证产出的微藻产品纯度高、品质优、价值高。
同时,基地还利用海藻、水稻秸秆等资源对微藻进行高效利用,将废弃物转化为资源,实现了可持续发展的实际效果。
除了在技术方面采取措施实现可持续发展,微藻养殖试验基地在社会责任和公益方面也积极作为。
基地与当地村镇建立了多项合作,通过扶贫、就业等方式助力当地经济社会发展。
同时,在情报交流、研究合作等方面也积极拓展与外界的联系,为全球实现可持续发展作出了应有的贡献和推进。
通过这些探索和实践,微藻养殖试验基地不仅完成了在微藻领域的技术突破和产业化探索,更为全球推进可持续发展提供了重要经验和启示。
在微藻作为一种新型能源发展的大趋势下,我们应该借鉴微藻养殖试验基地的成功经验,通过技术创新、社会责任和公益推动微藻产业的可持续发展。
中国石化成功开发微藻生物质利用成套技术
echnology 科技482020 / 09 中国石化谈起微藻,很多人常常联想到湖面上绿油油的浮萍。
在诗人的世界里,它无根无依靠,随风流动。
然而,作为世界上最简单也最原始的生物之一,微藻就像一个有待开发的巨大宝藏,经过加工,它能制成保健品、化妆品及高品质饲料等,用途广泛,甚至还能与能源变革产生联系。
多年以来,中国石化石油化工科学研究院微藻生物技术研发团队瞄准微藻高值化利用的方向,锁定微藻用于减排氮氧化物和二氧化碳的关键科学问题,开展深入研究,开发了从烟气氮氧化物高效固定、优良藻种选育、微藻规模养殖、采收加工到微藻生物质利用的全产业链成套技术,创新提出微藻脱硝组合工艺,实现改善环境污染与生产生物能源的集成,验证了微藻高值化利用技术路线的可行性。
“微藻用于氮□ 李 煦 杜诗画中国石化成功开发微藻生物质利用成套技术石科院微藻生物技术研发团队成员在进行微藻室内人工光照养殖实验。
李煦 摄echnology 科技492020 / 09 中国石化氧化物和二氧化碳减排的集成与创新”项目获得中国石化2019年度前瞻性基础性研究一等奖。
基础研究探索本质能源、环境和食物是人类可持续发展面临的重大问题。
化石能源过度使用造成的环境污染日益严重,而现有脱硝技术运行成本高,且存在二次污染等问题。
此外,我国还是全球蛋白质原料最大进口国,每年进口大豆近1亿吨,蛋白质原料对外依存度甚至超过石油,开发新的蛋白质来源意义重大。
微藻被称为由阳光驱动的活化工厂,可在常温常压条件下,将无机碳、氮高效转化为有机碳(主要为糖类与油脂)和有机氮(主要为蛋白质)。
中国石化新能源研究所所长、石科院微藻生物技术研发团队带头人荣峻峰介绍到,微藻易养殖、生长速度快,石油化工企业在生产过程中排放的大量烟气、废水和低温余热,如果能利用起来为微藻生长提供充足营养和适宜温度,再通过微藻减排氮氧化物和二氧化碳,处理废气废水,同时生产微藻生物质,进一步转化为微藻蛋白或微藻生物柴油等高价值生物产品,可谓一举两得。
科技成果——利用微藻生产棕榈油酸(ω-7)
科技成果——利用微藻生产棕榈油酸(ω-7)技术优势(1)已首次筛选获得了多株高产ω-7的藻种,已申请了一项发明专利,另一个专利正在申请中,同时拟申请藻种国际专利,具有完全的自主知识产权;(2)已成功开发了具有完全自主知识产权的微藻贴壁培养技术,吨油成本不高于15万元,对鱼油、澳洲坚果油和沙棘油原料成本有明显竞争力。
市场分析棕榈油酸:Palmitoleic Acid,也称顺-9-十六碳烯酸或鲨油酸,是一种ω-7(Omega-7)不饱和脂肪酸,被称为是一种由脂肪酸生成的荷尔蒙。
能阻止肝脏堆积脂肪并加强人体控制葡萄糖的能力,可以起到帮助降低胰岛素抵抗性的作用,从而有效预防II型糖尿病。
反式棕榈油酸还有助于将血液中的胆固醇和甘油三酯维持在较合理的水平上,对全身炎症和血脂异常有改善作用。
此外,棕榈油酸通过抑制固醇调节因子结合蛋白-1(SREBP-1)的表达来减缓脂肪肝症状,明显降低肝脏中甘油酸三酯的水平。
因此棕榈油酸作为应对社会发病率极高的糖尿病、高血脂等的保健或者治疗产品,有巨大的市场潜力。
目前仅有两个Omega-7产品通过了IFOS认证,分别为Tersus生物制药公司的Provinal Purified Omega-7和美国Innovix Pharma制药公司Innovix Labs Purified OMEGA-7。
其原料主要来自鱼油或澳洲坚果油,但这两类原料中的ω-7都不高,分别只有22%和10%,因此原料成本高。
此外,沙棘油中含有的ω-7可达40%,但成本高达400元/公斤,且资源量有限。
本项目基于我们首次筛选获得的含油量达50-60%,ω-7占总脂50%以上的富ω-7藻类,通过建立其大规模的培养技术,以及ω-7分离纯化技术,实现ω-7的高效低多成本生产,从而实现基于棕榈油酸的糖尿病、高血脂等保健或者治疗产品的产业化。
本项目无论从藻种,还是培养技术,均具有完全自主知识产权,项目产业化竞争优势明显。
微藻行业的发展历程
微藻行业的发展历程
微藻产业是指利用微藻进行生产、加工和利用的产业。
微藻是一类微小单细胞或多细胞藻类,具有高含水量、高光能利用率、高CO2固定率等特点,被广泛应用于食品、饲料、能源、化
工和环境保护等领域。
微藻行业的发展可以追溯到上世纪50年代,当时工业利用微
藻主要集中在饲料和水产养殖方面。
随着对能源和环境问题的关注,微藻作为一种可再生、高效能源和资源生产方式,逐渐受到重视。
在20世纪80年代和90年代,随着生物技术和工程技术的发展,微藻培养技术得到了显著的提升,使得大规模微藻生产成为可能。
同时,随着对海洋资源的高度开发利用,海洋微藻资源的应用也得到了相应的推动。
从21世纪初开始,随着能源和环境问题的日益突出,微藻的
研究和应用进入了一个快速发展的阶段。
微藻被广泛用于生物燃料生产、高值化学品生产、污水处理和二氧化碳捕集等领域。
同时,在食品和饲料方面,利用微藻提取的高蛋白质、多不饱和脂肪酸等成分也受到了越来越多的关注。
当前,微藻行业在全球范围内呈现出快速发展的态势。
许多国家和地区均加大了对微藻研究和产业化的支持力度,并相继建立了一批微藻研究中心和产业基地。
微藻产业已经成为一个多元化、高效能源和资源生产的新兴行业。
尽管微藻产业仍面临一些技术和市场挑战,但其发展潜力和前景仍然广阔。
科技成果——海洋微藻高效绿色养殖提取DHA技术
科技成果——海洋微藻高效绿色养殖提取DHA技术成果简介二十二碳六烯酸(DHA)是人体所必需的一种多不饱和脂肪酸,是大脑细胞膜的重要构成成分,可辅助脑细胞发育,对治疗高血脂症、动脉粥样硬化等能起到有效作用。
本课题组通过开发破囊壶菌高密度异养发酵生产二十二碳六烯酸(DHA)关键工程化技术,筛选出高产DHA的破囊壶菌工业菌株2株。
同时优化获得了破囊壶菌生产DHA 的工艺条件,批量发酵培养破囊壶菌,获得DHA的提取技术,在分离纯化DHA的基础上,能够进一步优化中式技术,获得高纯度(90%)DHA,实现商业价值。
技术水平国内领先,团队专有技术应用范围海洋生物能源与生物资源可持续发展利用技术,利用海洋微生物进行高附加值、高产能的海洋生物能源开发(提取DHA),主要可应用于海洋微藻产氢产脂、生物医药、生物食品、保健等领域。
市场分析及前景:据统计目前市售食品级低浓度(22%-25%)DHA价格在26.9-36.5万元/吨;食品级高浓度DHA(27%-30%)为73-109.5万元/吨,而纯度为99.9%的DHA售价高达16.8万美元/公斤。
当前DHA的生产主要来自鱼油,普遍存在分离成本高、具有鱼腥味、有污染物等问题。
海洋微生物的不饱和脂肪酸成分简单,易于分离纯化,用于发酵生产DHA可以有效解决利用鱼油生产DHA的问题,降低DHA的生产成本,产业过程污染少,随着国内消费者健康意识的不断提升以及购买力的提高,国内DHA的需求必将进一步增加,其开发应用前景广阔。
主要技术指标分离得到200多株可培养的破囊壶菌菌株,获得高产DHA和类胡萝卜素的破囊壶菌工程菌株,其DHA占细胞干重达20%;另已获得4株破囊壶菌基因组二代测序结果;申请发表专利(破囊壶菌的分离纯化培养,破囊壶菌快速测定方法等);获得粗制DHA工艺技术。
合作方式技术转让。
清华大学科技成果——微藻自养-异养结合生产生物柴油技术
清华大学科技成果——微藻自养-异养结合生产生物柴油技术成果简介原料油脂费用占生物柴油生产成本的80%以上,目前原料油脂价格高居不下并不断上涨,制约了生物柴油产业化和商业化。
国内外生产生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、地沟油等。
它们与农业争地,与食品及饲料争原料,单位生物量的产油率低,生产周期长,消耗大量的水资源、化肥和能源。
清华大学发明了微藻异养发酵生产生物柴油的新技术,其技术特征在于:通过对一种特别藻株特殊品系的筛选和代谢途径的改变,由光合自养转变为化能异养,细胞由绿变黄,生长繁殖更快,油脂含量提高3-4倍,达细胞干重的61%以上。
又将工业界成熟的发酵技术应用于高油脂异养微藻的生产,进一步提高发酵规模和细胞密度,现细胞发酵密度超过了100g/L,获取了大量异养干藻粉后提取油脂,经转酯化反应生成了高质量的生物柴油。
技术创新点(1)发明了微藻异养发酵生产生物柴油新技术,打通了以糖、淀粉、有机废水、二氧化碳等为原料、工业自动化条件下高效生产生物柴油的新途径;(2)异养藻细胞发酵产量和油脂含量不断创造新高(细胞干重100g/L,含油量60%),提高了该技术工业化生产的经济性;(3)在发酵前引入利用CO2和光合作用来减少糖或淀粉的消耗,降低成本同时减少温室气体的排放。
该技术获3项国家发明专利和2007年全国发明大会奖。
应用说明与有实力的企业界合作,在工业化规模上进一步降低微藻发酵过程的成本,实现该技术的商业化运作。
主要生产原料为二氧化碳及以下3类之一:(1)甜高粱、甘蔗等糖质原料;(2)木薯、玉米等淀粉质原料;(3)含糖有机废水。
生产设备:微藻培养池、光生物反应器、工业发酵设备及厂房为主。
生产消耗:电能、蒸汽等(无污染等环境问题)。
产品应用:微藻生物柴油质量好,应用范围与目前市场上销售的柴油完全相同。
投资风险:本技术创新性强,没有前人的实践、范例和经验;通过工业化和规模化来实现进一步降低成本的目标;高技术、高投入、预期高回报的同时也存在投资风险。
藻生物技术在农业中的应用
藻生物技术在农业中的应用
藻生物技术在农业中的应用主要体现在以下几个方面:
生物肥料:微藻可以作为一种独特的生物肥料。
它们富含氮、磷、钾等多种营养元素,其中藻胆蛋白是一种天然的植物生长激素,有助于植物的生长发育。
此外,微藻还具有丰富的有机酸和植物激素,可以提高土壤肥力,改善土壤结构,增加土壤水分保持能力,从而提高农作物的产量和质量。
这种肥料不仅高效环保,还可以替代传统化肥,降低对化学肥料的依赖,减少农业面源污染的风险。
饲料添加剂:微藻富含丰富的蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等营养物质,因此可以作为饲料添加剂用于畜禽养殖中。
与传统饲料相比,微藻饲料具有蛋白质含量高、脂肪含量低的特点,可以提高畜禽的饲料转化率,降低养殖成本。
此外,微藻中的多种营养物质还可以增强畜禽的免疫力,减少疾病的发生,改善肉质和蛋品的品质,提高畜禽养殖的经济效益。
促进植株生长:海藻肥富含天然植物生长调节剂,能够促进种子萌发及植株生长。
例如,海藻液体提取物可以提高番茄种子发芽率和活力,促进早期发芽、增加株高、叶枝数和产量。
农业环境修复:藻类资源的固碳、固氮以及解磷作用,可提高土壤营养物质含量,调节土壤微生物活力,促进植物生长。
藻类细胞的生物吸附性还有助于重金属污染土壤的修复。
总之,藻生物技术在农业中具有广阔的应用前景和巨大的开发价值,有望为农业的可持续发展提供重要的支持。
如需更多信息,可以查阅生物技术或农业科学领域的文献,了解藻生物技术在农业中的最新应用进展。
微藻生物技术在碳中和的应用与展望
微藻生物技术在碳中和的应用与展望微藻生物技术在碳中和的应用与展望一、引言全球气候变暖及其对环境和人类健康的影响已成为全球性的挑战。
碳中和被认为是减缓气候变化和实现可持续发展的重要途径。
微藻作为一类高效的碳同化生物,在碳中和领域具有广阔的应用前景。
本文将从微藻生物技术在碳中和中的应用以及展望两个方面进行探讨。
二、微藻生物技术在碳中和中的应用1. 微藻的碳同化能力微藻是一类单细胞真核藻类生物,在光合作用中能够吸收二氧化碳,并通过光合作用将其转化为有机物质。
其光合效率很高,远高于其他植物生物。
根据研究,微藻对二氧化碳的吸收速率是陆地植物的数倍甚至数十倍。
这使得微藻成为一种理想的碳同化生物。
2. 微藻的生物质能源利用通过培养大规模的微藻,可以收获大量的生物质。
这些生物质可以利用于生物能源生产,如生物柴油、生物乙醇等。
相较于传统石油和煤炭能源,生物质能源是一种绿色环保的替代品,可以有效减少温室气体的排放,实现碳中和。
3. 微藻的碳捕集微藻可以直接吸收空气中的二氧化碳,具有较高的碳捕集效率。
通过在系统中培养大量的微藻,可以实现对生产过程中产生的二氧化碳的收集和固定。
将其有效转化为有机物质,不仅可以减少二氧化碳的释放,还可以利用这些有机物质进行其他生产过程。
4. 微藻的生态修复微藻具有较强的耐受性和适应性,可以适应不同的环境,甚至在恶劣条件下生存。
利用微藻进行湖泊富营养化治理、水体净化等生态修复工作,不仅可以提高水质,还可以利用微藻生产生物质能源,实现碳中和。
三、微藻生物技术在碳中和的展望1. 提高微藻培养和利用效率虽然微藻具有很高的碳同化能力,但其培养和利用过程中存在一些技术难题,如传质限制、光效率不高等。
未来需要进一步研究微藻培养和利用的关键技术,提高其效率,实现大规模产业化应用。
2. 发展基因工程与遗传改良技术通过基因工程和遗传改良技术,可以改变微藻的生理和代谢特性,提高其碳同化能力和生物质产量。
未来可以通过研究微藻的基因组,挖掘有潜力的基因,进行基因工程技术和遗传改良,进一步提高微藻在碳中和中的应用性能。
微藻养殖试验基地年终工作总结:回顾成果交出满意答卷
微藻养殖试验基地年终工作总结:回顾成果交出满意答卷。
一、回首过往,总结成果本年度微藻养殖试验基地团队在各方面的工作中取得了不少成果。
主要包括以下几点:1、项目立项进展顺利:本年度,微藻养殖试验基地成功申报“国家微生物资源平台-微藻资源库”建设项目,受到了相关单位的关注和支持。
同时,在项目实施过程中,团队也认真贯彻“科学、务实、创新、协作”的工作理念,顺利推进了各个环节的进展。
2、微藻养殖技术研究有新进展:微藻是一种重要的生物资源,可用于食品、饲料、化工等领域。
本年度,微藻养殖试验基地团队针对微藻养殖过程中的一些问题,进行了系统性的研究和试验,在光照、水质、营养等方面取得了部分新进展。
特别是在微藻桶养殖系统中,团队通过技术创新,成功缩短了培养周期,提升了微藻的产量和质量。
3、人才培养与队伍建设成果丰硕:本年度,微藻养殖试验基地团队注重人才培养和队伍建设,通过开展各种形式的培训、讲座等活动,提升了团队成员的专业素养和能力水平。
同时,招聘引进了一批高水平人才,为团队的科学研究以及未来的发展奠定了坚实的基础。
二、不足之处但是,微藻养殖试验基地还存在一些问题和不足之处:1、设施和装备建设有限:微藻养殖需要用到各种设施、装备和材料,特别是在现代化的养殖系统中,需要高效、智能的设备。
然而,微藻养殖试验基地目前的设施和装备建设还有较大的差距,需要加强投入,从而提升生产效率和科学研究水平。
2、团队配备不够完备:微藻养殖试验基地的团队人员虽然数量已经相对较多,但是在某些领域还有不足的地方,例如病虫害防治、营液配比等方面需要进一步加强。
同时,团队人员的组织管理和协作效率也需要进一步提高。
三、展望未来展望明年,微藻养殖试验基地的工作重点包括以下几点:1、设施和装备建设:完善现有的微藻养殖设施和配套的智能化装备,提高生产效率和科研水平。
2、人才队伍建设:加强人才引进、培养和管理,组建专业化的微藻养殖团队,为科研和生产提供坚实支撑。
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氢气时一种很有 开发前途的洁 净新能源 。微藻中的一些蓝藻
、
苗中, 用富含 E P A / D H A的微 藻 强 化 轮 虫 、 卤虫 。 显 著 地抑 制 肿 瘤 、 延 长 生 命 的生 物活 性 , 具 有广 阔 的应 用 前 景 。 将微 藻或其提取物添加剂到鱼类特别 是观 赏鱼 类 的饵料 中, 可 以 改善 鱼 的 品 质 , 增 强 鱼类 对疾 病 的抵 抗 力 , 并 使 其 色 泽 更 佳 鲜 参 考 文献 : 艳。 日本 已利 用 螺 旋 藻 作 为锦 鲤 、 金鱼 、 红 罗非 鱼 的增 色 剂 。 微藻 也 【 1 】 李岩. 微藻 资源的综合 开发与应用【 D 】 . 山东, 2 0 1 4 . 可 以 作 为虾 、 贝 以及 家 禽 家 畜 的饲 料 添 加 剂 。 【 2 】 钱 文倩 。 微 生物对异 养小球藻生长及代谢 产物影响 的研 究
项主要指标。同时, 石油的重要来源之一也是微藻。微 藻还有很 大的经济价值 , 其应 用涉及很 多领域 , 主要表现 在食 品及食品添 和 绿藻 在 特 定 条 件 下可 以产 生 氢 。M a r k o v e t a l 利用 生物 反 应 器 加剂 、 饵料和饵料添加 剂和提取 生物活性物 质等方面。 在 部分 真 空 条 件 下培 养 鱼 腥 藻 , 测 定 光 合 放 氢 和 二氧 化碳 吸 收 , 将 【 关键词 】 蓝藻 自养生物 细 胞 固 定于 由 中空 纤 维 的光 生 物 反应 器 ,每 小 时每 克 藻 产 生氢 达 2 0 m l 。 该生物反应器可 以连续运转一年以上 。 绿藻 门的布氏丛粒藻 ( B o t r y o c o c c u s b r a u n i i ) 最 高含油量 可达干 藻重 的 8 0 % , 一 般 为 作为食品及食品添加剂 3 0 %  ̄5 0 % , 这种藻分布广 , 产量高 , 是一种很有 发展 前途的能源绿 作 为营养食 品和保 健食品而大量培养 的微藻 主要是螺旋藻 、 藻。 小球 藻和 盐 藻 。它们 含 有 各 种 维 生 素 、 丰 富 的 蛋 白质 、 多不 饱 和 脂 微 藻可 以提 高 土 壤肥 力 。 如 蓝藻 因 能 固氮 常 被 用 作化 肥 , 小球 肪酸 、 生 物 活性 多 糖 、 类 胡萝 I - 素、 叶绿 素 及 矿 物 质 等 , 故具有优 良 藻 干粉 由于 可 促 进 土 壤 中有 用 放 线 菌 的 生 长 , 也 可 用 作化 肥 。 一 些 的保 健功 能。 总的来说 , 微藻一系列的保健功 能还有 : 延缓衰老, 促 微 藻 自身缺 乏 固氮 能 力 , 但 与 固 氮 细 菌之 间有 共 生 的相 互 关 系 , 也 进细 胞和 有 机 体 的 生 长 发育 , 辅 助 治疗 以及 提 高机 体 免疫 功 能 。 可 以提 高 土壤 肥 力 。 微藻在人类 的食品添加剂 中应用很广。把螺 旋藻成小球粉添 可利用微藻光合作用放出的大量氧气和吸收水 中的富养化成 加到其他食品 中, 可 以加工成面条 、 面包、 饼 干、 糕 点、 糖果 以及各 分 来 净 化 污 水和 保 持 良好 的水 环 境 。还 可 以利 用 微 藻 生 产 润 滑 剂 种饮料及 果冻 , 不仅营养丰富 , 还具有调色和调味的功效。除了直 和 生 物 燃 料 等 。 小球 藻 或 栅 藻 等 的光 合 作 用 可 以为 太 空 飞 行 提 供 接 用 整 细 胞 做 添 加 剂外 , 更 多 的是 从 中 提 取 藻 胆 素 、 叶绿素、 类 胡 氧 气 , 同 时吸 收 二 氧 化碳 。 由于 微 藻 的体 形 微 小 , 繁殖快 , 在 实验 室 萝 素 、 E P A 、 D H A以及 多 糖 等 作 为食 品添 加 剂 。 可 很 方 便 地 快 速 培养 , 许 多微 藻 是 遗 传 学研 究 的好 材 料 。 蓝 藻 由于 二、 作 为 饵 料 和饵 料 添 加 剂 具有 革 兰 氏阴 性 细菌 的遗 传 结 构 , 为分 子 遗 传 学 研 究 研 究 带 来 方 微 藻 可作 为饵 料 , 应 用 在 水 产 动 物 的人 工 育 苗 阶 段 。 不 同水 产 便 , 集 胞藻 ( S y n e c h 0 c y s t i s ) 和聚 球藻 ( S y n e c h o c 0 c c u s ) 两 属 的 蓝 动物 以及它们 的不 同发育阶段对营养 的需求不 同,而单细胞微藻 藻 已成 为 光 合 基 因研 究最 常 用 的材 料 。 莱茵衣藻 ( C h l a m y d o m o n a s ? 的种 类 与 营养 成 分 以及 大 小 、 运动、 分 布、 生 长 和 繁殖 等对 水 产 动 r e i n h a r d l i ) 为单倍体 , 突变 型很 多 , 是 分 子 遗 传 学 研 究 又 一 常 用 物 都 有 一 定 的 影 响 , 因此 作 为 水产 动物 饵 料 的微 藻 要 做 一 定 的 选 材料。 近年来, 对 一 些 编码 功 能的 藻 类 基 因进 行 了分 离 、 克隆、 测 序 择。 如 培 养 刺 参 常选 用盐 藻 。 小球 藻 主 要 用 来培 养 轮 虫 。 鱼 虾 类 育 以及 表 达 调 控 研 究 。 秦松等 ( 1 9 9 6 ) 利 用 基 因工 程 生 产融 合 蛋 白 , 可
微藻培养 的科技成就
◆林源 张瀚 丹
( 河 南师 范大学
河南
一
新乡
4 5 3 0 0 7 )
【 摘要 】 蓝 藻是 地面上最早 出现 的提供 氧的 自养 生物 , 也是 大气层
上 部 臭氧 层 形 成 的 物 质基 础 。 浮 游微 藻数 量 是 衡 量 水 体 生产 力 的
一
个 新 的研 究 方 向 。 四、 其他 应 用