工艺流程_微藻培养的工艺流程课件

微藻培养的工艺流程 一 主要培养种类及其生物学 牟氏角毛藻 1 分类地位属硅藻门 中心纲 盒形藻目 角毛藻科 角毛藻属 2 形态特征牟氏角毛藻细胞小 细胞壁薄 大多数单个细胞 也有2 3个细胞相连组成群体 壳面椭圆形至圆形 中央略凸起或少数平坦 壳环面呈长方形至四角形 角毛细而长 末端尖 自细胞壁四角生出 几乎与纵轴平行 色素体1个 呈片状 黄褐色 3 生态条件最适温度为25 35 最适盐度范围为22 26 最适光照强度约在10000 15000勒克斯之间 最适pH为8 0 8 9 2 中肋骨条藻分类地位中肋骨条藻在分类上属于硅藻门 中心纲 圆筛藻目 骨条藻科 骨条藻属 形态特征细胞为透镜形或圆柱形 细胞直径为6 7 m 壳面圆而突起 周缘着生一圈的细长刺 与相邻细胞的对应刺相接组成链状群体 刺的数目差别很大 一般8 30条 细胞色素体一般为2个 位于壳面 各向一面弯曲 细胞核在细胞中央 3 生态条件中肋骨条藻的生长繁殖最适盐度范围为15 30 最适温度范围为20 30 最适光照强度约在5000 10000勒克斯之间 适宜的pH范围为7 5 8 5 3 蛋白核小球藻 1 分类地位 小球藻在分类上属绿藻门 绿藻纲 绿球藻目 卵孢藻科 小球藻属 2 形态特征 小球藻细胞球形或广椭圆形 细胞内具有杯状色素体 杯状色素体中含有一个球形的蛋白核 细胞中央有1个细胞核 细胞直径3 5 m 在人工培养的情况下 由于环境条件的差异 细胞可缩小或变大 3 生态条件 小球藻在10 36 温度范围内都能比较迅速的繁殖 最适宜温度在25 左右 在适温条件下生长的最适光照强度在10000勒克斯左右 适宜的pH约为6 8 4 亚心形扁藻 1 分类地位扁藻属绿藻门 绿藻纲 团藻目 衣藻科 扁藻属 2 形态特征亚心形扁藻的藻体一般扁压 细胞前面观广卵形 前端较宽阔 顶端前部凹陷 鞭毛4条由凹陷处生出 细胞内有一个大型 杯状 绿色的色素体 后端有一个呈内上开口的杯状蛋白核 有一个到数个红色眼点比较稳定地位于蛋白核附近 细胞中间略前 原生质体里有一个细胞核 细胞外有一层薄薄的纤维质细胞壁 细胞长11 16 m 宽7 9 m 厚3 5 5 m 能快速活泼游动 3 生态条件 最适盐度在30 40 之间 最适温度范围在20 28 之间 最适光照强度约在5000 10000勒克斯之间 最适pH范围约在7 5 8 5之间 5 湛江等鞭金藻 1 分类地位湛江等鞭金藻在分类上属于金藻门 普林藻纲 等鞭藻目 等鞭藻科 等鞭藻属 2 形态特征 细胞卵形或球形 大小为6 7 m 5 6 m 细胞表面具有几层体鳞片 在细胞前端表面有一些小鳞片 鞭毛2条 等长 由细胞前端生出 二条鞭毛之间有一条附鞭 鞭毛基部有液泡 二片周边色素体呈金黄色 每个色素体内含一个无淀粉鞘而仅一层膜包围的蛋白核 一到几个白糖素颗粒位于细胞中部或前端 3 生态条件 最适盐度约在22 7 35 8 之间最适温度范围在25 32 之间最适光照强度约在5000 11000勒克斯之间最适pH范围约在7 5 8 5之间 6 绿色巴夫藻 1 分类地位绿色巴夫藻在分类上属于金藻门 普林藻纲 巴夫藻目 巴夫藻科 巴夫藻属 2 形态特征 绿色巴夫藻无细胞壁 正面观圆形 侧面观椭圆形至倒卵形 大小为6 m 4 8 m 4 0 m 细胞中上部生出2条不等长的鞭毛和一条附鞭 长鞭毛上有许多小的圆形鳞片覆盖 长度是细胞体长的1 5 2倍 短鞭毛光滑 不发达 仅0 3 m 向后弯曲成钩形 位于二鞭毛之间 一个色素体裂成二大片围绕着细胞 细胞核在细胞上部 无蛋白核和眼点 群体细胞成淡黄绿色至绿色 有微弱趋光性 3 生态条件 最适盐度约在10 40 之间最适温度范围为15 30 最适光照强度约在4000 10000勒克斯之间pH5 9范围内都可生长 二 微藻培养需要的培养设施 1 一级保种室环境条件 低温弱光照洁净 2 二级培养室透明尼龙袋 白色塑料桶 水泵一台 小型鼓风机等 3 三级培养车间在生产中配有培养池 砂滤装置 消毒池 鼓风机等 4 供气系统一般育苗场都设有供气系统 统一使用 5 采收工具在生产中常用的有 水泵一台 收藻架 500目收藻袋 500L塑料桶等 三 微藻培养的工艺流程 保种 消毒 培养液制备 接种 培养管理 采收 清洗工具和设施 一 保种 1 液体保种法将要保藏的藻种接种于配制好的液体培养基中 放置在低温 10 左右 不同藻种略有差异 弱光条件下保藏 2 固体培养基保种法 用接种环将藻液接种至固体培养基 将接种完毕的固体培养基置于该藻种适宜的条件下培养 待藻细胞生长繁殖达到较高密度 在平板上可见明显的条状或块状的藻细胞群 再移至低温 弱光条件下保存 3 固定化保种法将藻液与褐藻酸钠凝胶溶液充分搅匀后制成胶 藻混悬液 将悬液滴入CaCl2溶液中 约30min后形成固化的褐藻酸钙胶珠 置于培养液保存 二 消毒 主要利用物理消毒法和化学消毒法 1 物理消毒法包括 加热消毒法和紫外线消毒法 2 化学消毒法包括 酒精 高锰酸钾 石炭酸 盐酸 漂白粉 洗液等常用化学药品消毒 1 容器与工具的消毒 1 水管 水泵用碘液浸泡消毒 使用之前用清水冲洗干净 2 藻袋用盐酸侵泡 使用之前用清水冲洗干净 然后晾晒干方可使用 3 所有有关的玻璃器皿 试管 三角瓶等 必须高压灭菌才可以使用 4 一级藻类所有的有关用具必须经高压灭菌后才能使用 2 培养用水的消毒 在微藻培养中水的处理方法有下列几种 1 加热消毒法 仅适用于一级培养和二级培养 2 过滤除菌法 常和漂白粉消毒法一起使用 适用于三级培养 3 漂白粉消毒法 适用于二级培养和三级培养 3 重点介绍三级培养用水的消毒 生产上常用的具体做法是 用市售的强氯精以1 2g t处理消毒12小时 加入硫代硫酸钠3 5g t 1小时后即可使用 消毒用的强氯精最好用小包装 1 2kg 包 因为大包强氯精一次性使用不完 容易吸水 降低有效氯而失效 凡是用含有有效氯消毒的水体 加入硫代硫酸钠后 都可以用硫酸 碘化钾 淀粉配制的溶液进行检测 如果含有余氯水会变蓝 无余氯水则不会变色 三 培养液制备 1 培养液的选择不同的培养液配方所含的营养素不完全相同 同一种微藻在不同的培养液中生长效果不同 应根据实际条件选择最适微藻生长的培养液配方 2 培养液的制备微藻的培养液是在消毒淡水中加入各种营养盐配制而成 首先按配方先后称量各种营养物质 可逐一溶解或一起溶解 遇到难溶的含金属的物质可以加热溶解 配方中的维生素一般等水温降至60 后再加 以免分解失效 四 接种 接种就是把藻种接到新配好的培养液中的整个操作过程 接种过程虽很简单 但应注意藻种的质量 接种藻液的数量和接种的时间三个问题 1 藻种的质量藻种的质量对培养结果影响很大 一般应选取无敌害生物污染 生活力强 生长旺盛的藻种来接种培养 外观藻液的颜色正常 且无大量沉淀 无明显附壁现象发生 2 藻种的数量接种量和接种密度对提高产量甚为重要 接种量是指藻种的绝对数量 接种密度是指藻种接种后的密度 接种量 总的原则是 宜大不宜小 室内利用三角烧瓶 细口玻璃瓶等进行藻种培养时 接种的藻液量与新配制的培养液量的比例为1 2 4二级培养和三级培养由于培养容器容量大 接种量可根据具体情况灵活掌握 但最少不低于1 50 一般我们三级接种是1 20 3 接种的时间一般来说 接种时间最好是在上午8 10时 不宜在晚上 因为不少藻类晚上藻细胞下沉 而白天藻细胞有趋光上浮的习性 尤其是具有运动能力的种类更明显 上午8 10时一般是藻细胞上浮明显的时候 此时接种可以吸取上浮的且运动能力强的藻细胞做藻种 弃去底部沉淀的藻细胞 起着择优的作用 五 培养过程中的日常管理及其注意事项 封闭式的培养系统管理方便 且培养效率高 无污染 无二氧化碳的丢失 生产周期可延长 占地面积小 露天开放的培养系统 其培养条件不易控制 全年的培养时间 温度 光照和污染等使得藻类的生长和质量都受到一定的影响 要定期对藻类的生长情况进行观察和检测 找出影响藻类生长的原因 采取相应的措施使培养工作顺利进行 1 搅拌和充气在开放式培养微藻时 搅拌和充气是十分必要的 当藻细胞密度高时更应该如此 与静止培养相比 搅拌充气有很多优点 如防止微藻细胞沉降 减少附壁或沉底 使培养液中营养物质分布均匀 防止代谢产物在局部浓度过高 能使培养液温度上下一致 有效的降低气体传导阻力 有利于光合作用放出氧气和补充二氧化碳 防止水表面产生菌膜大规模生产时 都是用鼓风机充气 如果碰到停电 应立即关掉充气阀 防止空气倒流 把藻液吸入充气管内 2 养料和水分的补给在连续培养过程中 要不断的补给养料 最基本的原则是根据培养物个体的数量以及繁殖速度来决定 个体数量少 繁殖速度不大时 少补给或不补给 反之则多补给 补给时间间隔短 每次的量可少些 否则多些 多次少量补给的方法要比一次补给的方法效果好 藻体也易于吸收和利用养料 藻体生长的速度与水温 光照等有关系 在水温低 光照弱时 生长较慢 应减少补给和不补给 反之则多补给 3 注意酸碱度的变化在藻细胞大量繁殖和快速生长时 二氧化碳被吸收利用 导致藻液pH上升 同时 由于藻细胞对某些离子的吸收较快 也会引起培养液pH变化 如果酸碱度的变化超过藻细胞的适应范围 会对藻类的生长繁殖产生不利的影响 4 调节光照除室内利用人工光源进行藻种培养外 大多数微藻培养都是利用太阳光源 极端易变是太阳光源的特点 所以在培养过程中 必须根据天气情况 不断调节光照强度 尽可能地适合藻类生长 室外培养池一般应有棚式顶架 用活动帆布或者黑薄膜调节光照强度 5 调节温度对开放式培养系统来说无法控制温度 通常只能顺从自然温度的变化 在夏季培养时 对开放式大池遮阴并通风 既可以避免强光直射 也能起到降温的效果 6 防虫和防雨晚上 有条件的室外开放式培养的池子须加盖纱窗布 防止蚊子进入产卵及其他昆虫进入 早上把盖打开 如果无法加盖 可在每天早晨把浮在水面上的蚊子卵以及其他入侵的昆虫用捞网捞掉 刮大风时应尽可能避免大量泥土和杂物吹入培养池 7 生长情况的观察和检查藻类生长情况的好坏 是培养成败的标准 因此 加强对藻类生长情况的观察和检查十分重要 在日常培养工作中 每天上 下午必须定时做一次全面观察 必要时可借助显微镜检查 掌握藻类的生长情况 六 采收 目前常用的浮游微藻的收获方法一般采用水泵直接抽取藻液经加密的过滤袋过滤 收集浓缩藻液 1 采收前的准备采收前将所有要用的东西 水泵 收藻架 收藻袋 打包桶以及装藻的桶等 消毒 然后用淡水反复冲洗干净 2 采收时应注意的几个问题 1 一台水泵连接的收藻袋不能少于3个 否则压力太大 会将袋子涨破 2 收藻时 不能将整池藻液抽干 要留下池底5 10公分排掉 因为池底的藻液中一般沉积了大量的死亡藻细胞 质量较差 3 收藻时应停气 防止悬浮物和其他一些杂物抽入收藻袋 影响藻液质量 七 清洗工具和设施 藻液采收完毕后 应对使用过的工具和设备设施进行全面清洗 以备消毒 另外 在高温季节如果不及时清洗藻池 残留的藻液很快就会粘附在池壁上 导致后面很难清洗干净 附 三级藻培养过程中的具体操作规范及注意事项一 操作规范 清洗藻池 洗气管 气石 铅坠 具体方法同上 配制消毒溶液 按技术员要求对藻池 气管等设施进行消毒 具体方法同上 进水 同育苗池进水方法 按技术员要求对水体进行消毒 打开气阀 调气 气量大小按技术员要求 按技术员要求投放培藻营养盐 将二级藻种外包装冲洗干净 打开藻种袋 将藻种投放到培藻池中 二 注意事项 操作人员与藻池 用具接触部分如手 脚应进行彻底消毒 幼体过料当天要备好收集好的藻液 培藻前 培藻操作人员按育苗技术员要求 提前安排培藻准备工作 并至少提前二天通知二级育藻 准备藻种 培藻过程中视日照情况决定是否需要打开照明灯 收藻的操作规范及注意事项一 操作规范 1 准备收藻工具 如水泵水管 收藻袋 收藻架等 对收藻工具进行清洗消毒 按程序安装好收藻设施 启动抽藻水泵 将刚开始抽起的藻水从各个排水口排掉 关闭水泵开关 将收藻袋绑在收藻架的各个出水口上 启动抽藻水泵 开始