导　　师： 张义明

学科专业： H2203

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 贵州大学

摘　　要： 本研究根据螺旋藻的生长特性，结合各种比较成熟的回转器和光生物反应器类型，根据其设计思想和设计原则设计了一模拟微重力效应反应器，容积为400ml，高径比h/d=2，相应尺寸为h=12.8cm，d=6.4cm，玻璃材料厚度为5mm，培养容器绕着水平轴旋转。介绍了在微生物培养基及工艺条件中经常采用的优化方法-响应曲面法(rsm)，并选取此法对螺旋藻的培养条件进行优化，以验证所设计的反应器是否适合螺旋藻的生长，能否提高螺旋藻的培养产率。 反应器的验证实验包括光合自养法和混合营养法培养螺旋藻。采用光合自养法时，利用响应曲面法对影响藻体生长的几个主要因子，即转速(a)、培养时间(b)和光照强度(c)进行最佳水平优化，并得到以藻体干重(dw)为响应值，转速、培养时间和光照强度为自变量的二次多项式数学模型： dw=-1.62+0.084a+0.18b+6.732e-004c+5.750e-003ab-7.500e-07ac+2.125e-005bc-6.164e-003a2-0.015b2-1.256e-007c2对该模型求导，当转速、培养时间和光照强度取最佳水平时，即转速11rpm，培养时间10d和光照强度35001x，藻体干重最大预测值为1.02g/l，模型验证实验证明该模型有很好的实际指导意义。 在最优反应器操作参数下，对螺旋藻进行混合营养培养。实验选取了对螺旋藻有显著影响的2种成分进行培养研究，即抗氧化剂na2s2o3和有机底物葡萄糖。得到当分别单独添加na2s2o3和葡萄糖时，藻体干重最大时的na2s2o3和葡萄糖最佳浓度分别为1.0g/l和2.0g/l。通过实验验证：当同时添加na2s2o3和葡萄糖时，其最佳的浓度仍分别为1.0g/l和2.0g/l，培养9d时藻体干重可达1.39g/l，是大规模培养的2.78倍，可以看出很大程度上促进了藻体干重的提高。 验证实验结果表明，所设计的反应器非常适合螺旋藻的生长，且能明显提高其培养产率。从而为探索螺旋藻在航天领域的应用，提供了一定理论数据和实验数据。

关 键 词： 螺旋藻 回转器 反应器 微重力效应 光合自养法 混合营养法

分 类 号： [S985.4 S968.4]

领　　域： [农业科学] [农业科学] [农业科学] [农业科学]