一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于生物培养技术领域，提供了一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置，包括高压发生装置和培养装置，高压电场发生装置的正极通过正极导线延伸至柱式培养管中的培养体系的液面上方，负极通过负极导线连接到培养体系的液面以下。在通气培养微藻的过程中，通过对微藻养殖体系间断性的施加1

【技术实现步骤摘要】
一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置


[0001]本专利技术涉及微藻养殖
，具体涉及一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置。

技术介绍

[0002]绝大部分微藻是一类品种极其丰富的海洋植物，是海洋生物资源的重要组成部分。微藻多糖是从藻类中提取的一类化学结构新颖、活性多样的大分子天然化合物，根据其来源可分为褐藻多糖、红藻多糖、蓝藻多糖、绿藻多糖等。此类多糖不仅可以为微藻提供了多种的生物学功能,还可以应用到医疗研究上。目前，微藻多糖主要研究被应用在抗氧化活性、抗菌活性、调节免疫活性、抗肿瘤活性、降低血脂活性、降血糖活性等。研究表明，微藻多糖越来越受到人们重视，对现代医疗技术有着出色帮助，而对微藻多糖的深入探究和开发也必将为人类的生活和健康提供更多的应用价值。
[0003]目前，几种常用的提高微藻胞外多糖的方法，虽然均能不同程度上增加其胞外多糖含量，但其劣势也相当明显。例如超声法会对多糖分子造成一定的结构破坏，使其生物活性下降；而氮饥饿方法会造成微藻生物量的降低，而且藻胆蛋白含量大量降低，经济损失较大；增加外源碳方法价格较高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种利用施加高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置及方法。通过高压电场刺激培养基中微藻，改变微藻细胞膜的通透性，增加了细胞内外运输物质效率。在不添加外源化学物质的情况下，提高微藻胞外多糖产量。
[0005]本专利技术技术方案如下：
[0006]一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置，其特征在于，包括高压发生装置和培养装置，高压电场发生装置的正极通过正极导线延伸至柱式培养管中的培养体系的液面上方，负极通过负极导线连接到培养体系的液面以下。
[0007]进一步地，所述高压发生装置中，12
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36V直流电源通过导线连接瞬时接触继电器、延时继电器的接口，在瞬时接触继电器、延时继电器出口连接两组导线为并联关系，分别依次连接一组滑动变阻器与升压装置，在升压装置输出端连接放电装置；高量程电压表以并联方式接于两组放电装置中间。
[0008]进一步地，所述升压装置包括震荡电路与倍压整流电路；电流经三极管进入振荡电路，经绕组一阶段升压；利用交流电正反两个方向来回导通与二极管单向导电的特性，不断给电容翻倍充电，经三次充电后与输出电压端释放。在振荡电路、倍压整流电路中分别设置第一保护电阻、第二保护电阻，用于保护电路。
[0009]进一步地，所述培养体系为水培体系，或者在湍流跑道中、贴壁固体培养体系。
[0010]进一步地，所述微藻培养体系中，培养液占据培养容器中高度的一半以上，保证培养液液面距柱式管底部的深度需确保微藻能够随气泡循环流动。
[0011]进一步地，所述高压发生装置的释出电压为1kv/cm～3kv/cm。
[0012]电场作为生物技术的一部分，是克服微藻发育局限性的一种很有前途的处理手段。与传统方法相比，电场可以刺激一些微藻细胞的生长和新陈代谢，促进生物量积累和高价值的胞外多糖。本专利技术利用施加高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的方法。通过高压电场刺激培养基中微藻，改变微藻细胞膜的通透性，增加了细胞内外运输物质效率。在不添加外源化学物质的情况下，提高微藻胞外多糖产量。电场刺激具有不含化学物质、成本低、见效快等优点，利用电场刺激来提升微藻胞外多糖分泌量，既经济高效又无污染的方法，生产出的胞外多糖无其他化学添加剂，可用作生物医药以及化妆品原料，具有广阔的应用价值。
[0013]本专利技术操作简单，应用范围广泛，可根据不同培养体系，优化电场调节中各种参数，以达到胞外多糖的最佳产量。
附图说明
[0014]图1是高压电场发生装置的电路图。
[0015]图2是升压装置的电路图。
[0016]图3是本专利技术中用于刺激微藻多糖生产方法中高压电场刺激装置与长管中通气培养的微藻相互连接的结构图。
[0017]图4是实施例1中的不同电压情况下紫球藻胞外多糖分泌量比较图。
[0018]图5是实施例2用于刺激紫球藻多糖生产方法中不同频率情况下紫球藻胞外多糖分泌量比较图。
[0019]图6是实施例3用于刺激具鞘微鞘藻多糖生产方法中不同频率情况下具鞘微鞘藻胞外多糖分泌量比较图。
[0020]图中：
[0021]1.12
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36V可调节直流电源箱、2.瞬时接触继电器、3.延时继电器、4.滑动变阻器、5.升压装置、6.放电装置、7.高量程电压表、8.第一保护电阻、9.三极管、10.绕组、11.电容、12.二极管、13.第二保护电阻、14.输出电压端、15.正极、16.负极、17.高压电场发生装置、18.正极导线、19.负极导线、20.通气橡胶管、21.柱式培养管。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施例对本专利技术做进一步阐释。
[0023]在本专利技术所使用的高压发生装置17中，如图1所示，12
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36V可调节直流电源箱1通过导线连接瞬时接触继电器2、延时继电器3的接口，在瞬时接触继电器2、延时继电器3出口连接两组导线为并联关系，分别依次连接一组滑动变阻器4与升压装置5，在升压装置5输出端连接放电装置6；高量程电压表7以并联方式接于两组放电装置6中间。
[0024]在上述高压发生装置中，通过时间继电器控制两组放电装置6的通断，其次通过滑动变阻器4控制进入升压装置5的输入电压大小，输入电压经过升压装置5后获得需要的高压电场刺激；通过并联于输出电压两端的高量程电压表7检测输出电压的大小。
[0025]在图2所示的升压装置中，主要分为左侧震荡电路与右侧倍压整流电路两部分。电流经三极管9发出振荡电路，经绕组10进行一阶段升压；利用交流电正反两个方向来回导通
与二极管12单向导电的特性，不断给电容11翻倍充电，经三次充电后与输出电压端14释放。在振荡电路、倍压整流电路中分别设置第一保护电阻8、第二保护电阻13，用于保护电路。
[0026]图3所述为本专利技术所用的培养装置示意图，所述高压电场发生装置17的正极15通过正极导线18延伸至柱式培养管21中的培养体系的液面上方，负极16通过负极导线19连接到培养体系的液面以下。当需要施加高压电场刺激时，正极导线18伸入培养体系液面以下，实现电路的导通，完成高压电场的刺激。所述柱式培养管中通过橡胶管20向培养体系中通气。
[0027]实施例1：
[0028](1)紫球藻活化：在无菌条件下，挑选保存在平板上并生长良好的单一藻株接入含有50ml液体ASW培养基的100ml的三角瓶中。所述ASW培养基配方为NaCl 27g/L、 MgSO4.7H2O 6.6g/L、MgCl2.2H2O 1.5g/L、KNO
3 1.0g/L、KH2PO40.07/L、NaHCO30.04g/L、 Tris.HCl(PH7.6)50mM/L、FeEDTA 0.5mM/L、微量元素ZnCl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高压电场放电刺激提高微藻胞外多糖分泌的装置，其特征在于，包括高压电场发生装置(17)和培养装置，高压电场发生装置(17)的正极(15)通过正极导线(18)延伸至柱式培养管中的培养体系的液面上方，负极(16)通过负极导线(19)连接到培养体系的液面以下。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压电场发生装置(17)中，12
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36V直流电源(1)通过导线连接瞬时接触继电器(2)、延时继电器(3)的接口，在瞬时接触继电器(2)、延时继电器(3)出口连接两组导线为并联关系，分别依次连接一组滑动变阻器(4)与升压装置(5)，在升压装置(5)输出端连接放电装置(6)；高量程电压表(7)以并联方式接于两组放电装置(6)中间。3.根据权利要求2所述的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱菲菲，袁杰，霍书豪，管国强，胡新娟，崔溢，钱静亚，张存胜，马海乐，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：