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微藻生物固碳研究:多通道藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測
發(fā)布時間: 2022-04-19 點擊次數(shù): 3019次日前,美-巴能源高級研究中心(USPCAS-E)的研究人員報道了兩種新型微藻:它們能夠在高濃度CO2(4%)培養(yǎng)環(huán)境中提升生物量產(chǎn)量,保持高生長速率和高固碳率,因而具備CO2生物固定的潛力。
研究人員對比了MC1000 8通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)和實驗室常規(guī)反應器(下圖)對微藻的培養(yǎng)效率和表現(xiàn)。前者由8個100ml藻類培養(yǎng)試管、水浴控溫系統(tǒng)、LED光源控制系統(tǒng)及光密度和溶解氧(選配)在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。后者則由置于層流室中的500mL試劑瓶組成。
發(fā)現(xiàn)在相同CO2濃度下,使用MC1000培養(yǎng)的兩種新型微藻的生物量濃度(下左圖)、比生長速率和CO2固定率(下右圖)均顯著高于實驗室常規(guī)反應器。
MC1000多通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)秀的表現(xiàn)和更高的效率得益于其*的設計和多樣的功能:
(1)水浴溫控:MC1000可實現(xiàn)精確水浴控溫,如本案例中設定26±0.5 ℃的恒溫條件。而實驗室常規(guī)反應器不具備水浴溫控功能,只能在實驗室溫度內(26℃-33℃)上下波動,影響微藻的生長。
(2)均質光照:MC1000培養(yǎng)體積和試管直徑較小,從而使微藻溶液的光透性更好;氣液傳質效率更高,因而細胞混勻程度更高,細胞能夠獲得強度相同的光照。相反地,實驗室常規(guī)反應器體積較大,光很難透過所有細胞。光的吸收和散射會使高密度微藻溶液深處的光強大大減小,細胞也無法獲得相同強度的光。
(3)持續(xù)實時OD測量:MC1000內置OD680和OD720測量功能,因此無需取樣即可定期檢測藻液的OD值的變化,用以評估生物量濃度。實驗室常規(guī)反應器則需取樣后額外借助分光光度計進行測定。生物量濃度—OD680擬合結果表明MC1000同樣能夠達到較高的線性相關程度。
因而MC1000多通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)既能夠提供精確可控的培養(yǎng)環(huán)境(光照、溫度、氣體混勻、氣體濃度),又能夠提供OD在線測量功能,用于快速評估微藻生物量濃度和生長速率。MC1000集實驗處理、精確培養(yǎng)和在線監(jiān)測于一體,是評估微藻固碳能力的利器。可選配藻類光合作用在線監(jiān)測單元,在線監(jiān)測藻類光合作用(產(chǎn)氧量)及headspace CO2監(jiān)測??蛇x配藻類葉綠素熒光檢測單元。
參考論文:Khan T A, Liaquat R, Khoja A H, et al. Biological carbon capture, growth kinetics and biomass composition of novel microalgal species[J]. Bioresource Technology Reports, 2022, 17: 100982.