【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微藻培养，尤其涉及一种led模拟控制的小球藻培养装置及方法。
技术介绍
1、小球藻在自然界中分布范围极广，种类繁多，可用于生产dha、epa、虾青素、人造肉、天然色素、生物燃料、有机饲料等生物活性物质的理想材料。这些生物活性物质使小球藻的应用渗透到食品、药妆品、生物医药、水产等行业。小球藻含有叶绿素a，可以进行光合作用，因此近年来研究表明小球藻等微藻也对环境生态的调节有重要贡献。小球藻作为水体中的初级生产者，是水生生态系统不可或缺的部分，有促进物质循环、能量流动的作用，因此，小球藻规模化培养有助于生物医药行、食品行业及环境生态的发展。
2、目前小球藻的培养方式主要分为开放式和封闭式，开放式主要适合工业大规模生产，但存在易污染、培养条件不稳定的情况；封闭式培养可以避免污染问题，产量可比开放式高出10倍，实验室培养一般选择封闭式培养以扩培纯藻种。
3、叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素，被认为可以吸附肠、肾、肺血液中的毒素。叶绿素分为叶绿素a(c55h72o5n4mg)和叶绿素b(c55h70o6n4mg)，其中叶绿素a呈蓝绿色，红区最大吸收峰在663nm附近对环境的影响，小球藻的叶绿素含量被认为是螺旋藻的5-6倍，是自然界中叶绿素含量最高的。
4、目前在实验室小球藻培养中，由于受到实验室空间、温度、光照的影响，小球藻生长速度慢，培养周期长，自动性差等因素，影响实验效率。且所用的培养条件无法针对叶绿素的合成进行波长调节。综合目前文献，结合红蓝光进行小球
5、公布号为cn112694977a的中国专利申请文献，公开了一种小球藻的培养方法，方法包括对培养容器消毒、配制营养液、接种、培养、采收等步骤。本专利技术先将小球藻在最为适宜的生长条件下(光照强度为3000～4500lux，水温为25～30℃，二氧化碳补充量2-3mg/l)培养2-4天，使小球藻大量繁殖生长，提高培养液中藻细胞的初始浓度，然后在低温下(0～5℃)培养5-10天，使小球藻逐渐适应低温生长环境，最后将温度提升至5-10℃，继续培养1-2天，使小球藻继续生长，使其能直接作为冬季室外池塘(水温为6-9℃)培养的藻源。该方法小球藻能在低温下生长，且培养方式简单，能降低小球藻的死亡率。但该方法培养周期长、叶绿素合成效率低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决现有的实验室培养小球藻所存在的小球藻生长速度慢，培养周期长，叶绿素合成效率低的问题。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、本专利技术是这样实现的：
4、本专利技术的第一方面提出一种实验室小球藻培养装置，其组成包括：设备箱机柜、led灯板、pwm控制器、水平回旋小摇床和电源；所述led灯板通过螺丝固定于设备箱机柜内部顶端；所述led灯板与pwm控制器通过线缆连接；所述pwm控制器与电源通过电源线连接；所述水平回旋小摇床设置于设备箱机柜内部；所述水平回旋小摇床上还设置有容器。
5、有益效果：本专利技术提供了一种实验室小球藻培养装置；该装置有配备专门的led灯管用于人工调节小球藻生长光谱；带有pwm控制器可以昼夜交替模拟自然环境。该装置不仅可以自行控制昼夜、且结构紧凑、占地面积小、不同组合光实现小球藻的高效生产，可以实现微藻工业化生产。培养简单，无需通氧，无需搅拌，实现双手解放，产值稳定。实验室培养小球藻的装置及方案，通过不同的光质调节实现小球藻的稳定生长和叶绿素的合成。
6、优选的，所述容器为锥形瓶或试管等可用于小球藻培养的通气容器。
7、本专利技术的第二方面提出一种采用上述装置培养小球藻的方法，包括以下步骤：
8、将小球藻原液接种至bg-11培养基中，在光暗比为12h:12h的条件下培养即得，其中采用的光为白光或660nm的红光与450nm的蓝光的混合；光通量密度为98-110μmol·m-2s-1。
9、有益效果：本专利技术提供一种实验室培养小球藻装置，并筛选出较高的小球藻产率和叶绿素产率的光配方，解决了实验室小球藻生长速率不佳的问题，为小球藻产业提供了参考。
10、优选的，所述小球藻为chlorella sorokiniana藻种。
11、优选的，所述bg-11培养基组成为nano3 1.5g/l、k2hpo4·3h2o 0.04g/l、mgso4·7h2o 0.075g/l、cacl2·2h2o 0.036g/l、citric acid 0.06g/l、ammonium ferric citrate0.06g/l、edta 0.001g/l、na2co3 0.02g/l、h3bo3 0.00286g/l、mncl2·h2o 0.00181g/l、znso4·7h2o 0.000222g/l、na2moo4·2h2o 0.00039g/l、cuso4·5h2o 0.000079g/l、cocl2·6h2o 0.000049g/l。
12、优选的，所述培养温度为室温。
13、优选的，所述660nm的红光和450nm的蓝光的光通量密度比为1:1、1:3或3:1。
14、优选的，所述660nm的红光和450nm的蓝光的光通量密度比为1:3。
15、优选的，所述光通量密度为101.19μmol·m-2s-1、100.95μmol·m-2s-1、101.86μmol·m-2s-1、100.41μmol·m-2s-1中的一种。
16、优选的，所述光通量密度为100.95μmol·m-2s-1。
17、本专利技术的优点在于：
18、本专利技术所提供的小球藻培养装置可以在实验室室温条件下达到较高的细胞生长量，可以通过调节不同光质比来满足叶绿素合成或是小球藻生长速率的需要，操作简单，放置后无需进行培养基的补充，且在两周内可以获得较高密度的小球藻，大大加速实验室小球藻相关课题进程。本专利技术所提供的小球藻培养方法可以为未来的小球藻工业化生产提供一定参考。
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1.一种实验室小球藻培养装置，其特征在于，其组成包括：设备箱机柜、LED灯板、PWM控制器、水平回旋小摇床和电源；所述LED灯板通过螺丝固定于设备箱机柜内部顶端；所述LED灯板与PWM控制器通过线缆连接；所述PWM控制器与电源通过电源线连接；所述水平回旋小摇床设置于设备箱机柜内部；所述水平回旋小摇床上还设置有容器。
2.根据权利要求1所述的实验室小球藻培养装置，其特征在于，所述容器为锥形瓶或试管。
3.一种利用权利要求1所述的装置培养小球藻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述小球藻为Chlorella sorokiniana藻种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述BG-11培养基组成为NaNO3 1.5g/L、K2HPO4·3H2O 0.04g/L、MgSO4·7H2O 0.075g/L、CaCl2·2H2O 0.036g/L、Citric acid0.06g/L、Ammonium ferric citrate 0.06g/L、EDTA 0.001g/L、Na2CO3 0.
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述培养温度为室温。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述660nm的红光和450nm的蓝光的光通量密度比为1:1、1:3或3:1。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述660nm的红光和450nm的蓝光的光通量密度比为1:3。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光通量密度为101.19μmol·m-2s-1、100.95μmol·m-2s-1、101.86μmol·m-2s-1、100.41μmol·m-2s-1中的一种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光通量密度为100.95μmol·m-2s-1。
...【技术特征摘要】
1.一种实验室小球藻培养装置，其特征在于，其组成包括：设备箱机柜、led灯板、pwm控制器、水平回旋小摇床和电源；所述led灯板通过螺丝固定于设备箱机柜内部顶端；所述led灯板与pwm控制器通过线缆连接；所述pwm控制器与电源通过电源线连接；所述水平回旋小摇床设置于设备箱机柜内部；所述水平回旋小摇床上还设置有容器。
2.根据权利要求1所述的实验室小球藻培养装置，其特征在于，所述容器为锥形瓶或试管。
3.一种利用权利要求1所述的装置培养小球藻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述小球藻为chlorella sorokiniana藻种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述bg-11培养基组成为nano3 1.5g/l、k2hpo4·3h2o 0.04g/l、mgso4·7h2o 0.075g/l、cacl2·2h2o 0.036g/l、citric acid0.06g/l、ammonium ferric citrate 0.06g/l、edta 0.0...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹家莉，王汉春，张昕昱，刘志鹏，姚程炳，刘文，金腾川，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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