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武汉植物园在微藻病虫害防治研究中取得进展

2021-11-16 | 来源:微藻生物技术学科组 丁奕| 【  

  小球藻生长速度快、细胞中含有丰富的蛋白质多糖色素、油脂、维生素和矿物质被广泛应用于食品、医药保健、化妆品和饲料领域。近年来,小球藻在生物能源和环境治理等领域的应用也受到了广泛关注。然而,小球藻规模化培养过程中经常发生生物污染,其中以食藻性浮游动物的危害最为严重,成为制约小球藻产业健康发展的关键技术难题。

  中国科学院武汉植物园微藻生物技术团队长期致力于藻病虫害防治技术研究长期观察研究表明,萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、纤毛虫(Hemiurosomoida sp.)和金藻(Poterioochromonas sp.是蛋白核小球藻规模化培养中的关键敌害生物。研究人员首次发现十二烷基苯磺酸钠(SDBS)等5种表面活性剂能通过破坏细胞膜而对上述三种主要污染生物产生高效的杀灭作用。SDBS完全控制小球藻藻液中轮虫、纤毛虫和金藻的浓度仅10mg/L浓度不超过20 mg/L时,SDBS对小球藻的生长、生物质干重、色素含量、Fv/Fm没有显著影响,PIFDA双荧光染色证实暴露于20 mg/L SDBS的小球藻细胞膜没有受到伤害。综合考虑5种表面活性剂的使用剂量、控制效果、成本和对环境的影响,十二烷基苯磺酸钠SDBS非常适合于小球藻大规模培养中轮虫、纤毛虫和金藻污染控制SDBS对轮虫、纤毛虫和金藻污染的控制效果在蛋白核小球藻的室外规模培养(520200 m2开放式跑道池)中得到验证。此外,已报道的其它微藻生物污染控制方法相比,SDBS处理成本要低得多,并且适合于那些需要在氮胁迫条件下积累目标产物的微藻培养,例如产油微藻的规模培养。 

  表面活性剂处理法是一种新的广谱、高效、经济的控制生物污染的方法,为攻克微藻规模培养过程中生物污染的技术难题提供了一种全新的技术,具有广阔的应用前景。相关研究成果发表在国际权威期刊Biotechnology for biofuelsAlgal Research,核心技术已获得发明专利授权。该项研究得到国家自然科学基金项目和中国石油化工股份公司科技项目资助。 

  相关论文: 

  1Using surfactants for controlling rotifer contamination in mass cultivation of Chlorella pyrenoidosa

   (链接:https://doi.org/10.1016/j.algal.2020.102166 

  2Controlling of two destructive zooplanktonic predators in Chlorella mass culture with surfactants 

  (链接:https://doi.org/10.1186/s13068-021-01873-6 

  发明专利:

    一种利用表面活性剂防治微藻培养过程中生物污染的方法 ZL 20181 1048054. X 

表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对轮虫污染的控制效果

表面活性剂对金藻和纤毛虫的控制效果

 
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