在回收微藻培養(yǎng)基的過程中，培養(yǎng)基會老化并抑制微藻的生長。當培養(yǎng)基被重復(fù)三次使用時，鈍頂螺旋藻FACHB-439的最大生物量僅為用新鮮培養(yǎng)基培養(yǎng)時的56.13%。但老化培養(yǎng)基中的抑制劑尚不清楚。本研究通過循環(huán)培養(yǎng)實驗和離子色譜法鑒定目標有機物，闡明了鈍頂螺旋藻老化培養(yǎng)基中的生長抑制機制。結(jié)果表明，老化液中的生長抑制劑為多糖，主要為巖藻糖和鼠李糖。進一步的反向添加實驗證實，多糖抑制劑會隨著培養(yǎng)基重復(fù)使用次數(shù)的增加而增加。多糖抑制劑通過抑制微藻光合色素的合成，可引起微藻細胞的氧化損傷和細胞膜過氧化，從而對微藻的生長造成壓力。同時，本研究建立了異源微藻（小球藻Chlorella?sp. L166）老化液再利用的純化方法，以此獲得高脂高碳水化合物的生物質(zhì)能。結(jié)果表明，在鈍頂螺旋藻FACHB-439的第一次循環(huán)老化液的培養(yǎng)下，Chlorella?sp. L166的生物量增加了25 %，碳利用率達到21.36 %，細胞的脂質(zhì)含量增加了1.61倍，碳水化合物含量增加了86.71 %。這項工作有助于解決微藻規(guī)模化生產(chǎn)中培養(yǎng)基老化而抑制固碳效率和微藻生物量產(chǎn)量不足的問題。而且該研究成果實現(xiàn)了微藻規(guī)模化養(yǎng)殖水資源的高利用率，有利于實現(xiàn)微藻生物技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展。
天津大學環(huán)境科學與工程學院 ?宋春風課題組
原文鏈接：Inhibition mechanism and biological recycling utilization of microalgae culture aging solution
