微藻培养突破关键瓶颈 或是未来能(néng)源新(xīn)方向
【化工(gōng)仪器网 行业动态】从遠(yuǎn)古时期开始,微藻就一直存在于海洋中(zhōng)。作(zuò)為(wèi)比较原始且古老的单细胞生物(wù),其在代謝(xiè)过程中(zhōng)会产(chǎn)生多(duō)糖、蛋白质(zhì)、脂类、胡萝卜素及多(duō)种无机元素等高价值的营养成分(fēn)和化工(gōng)原料,因此長(cháng)期以来都是各國(guó)科(kē)學(xué)家们争相研究的海洋物(wù)种之一,也是新(xīn)能(néng)源研究和开发的热点方向。
近日,我國(guó)科(kē)學(xué)院水生生物(wù)研究所的科(kē)研人员以可(kě)异养培养的富油栅藻為(wèi)研究对象,通过对培养方式、过程的不断优化,攻克了長(cháng)期以来无法控制葡萄糖浓度这一技(jì )术难题,突破了微藻大规模工(gōng)业化应用(yòng)的关键瓶颈,实现富油栅藻的超高密度培养。据中(zhōng)科(kē)院水生所微藻生物(wù)技(jì )术和能(néng)源中(zhōng)心研究员金虎透露,水生所研究团队利用(yòng)相关技(jì )术已实现高产(chǎn)蛋白、虾青素、β-1,3葡聚糖、多(duō)不饱和脂肪酸等多(duō)种经济微藻的超高密度异养培养,目前已经在开展这些功能(néng)微藻在饲料、功能(néng)食品等领域的产(chǎn)品开发工(gōng)作(zuò)。
1950年美國(guó)麻省理(lǐ)工(gōng)學(xué)院开始进行养殖藻类生产(chǎn)生物(wù)燃料的试验,提到微藻生物(wù)能(néng)源。二次石油危机爆发后,各國(guó)在微藻的培育和开发方面都进行了大量的研究。美國(guó)能(néng)源部实验室开始重点开发适于微藻生物(wù)柴油生产(chǎn)的培养系统和制备工(gōng)艺,希望研发出新(xīn)的石油制造途径和可(kě)替代产(chǎn)物(wù)。日本國(guó)际贸易和工(gōng)业部也启动了相关项目,利用(yòng)微藻吸收火力发電(diàn)厂烟气中(zhōng)的二氧化碳来生产(chǎn)新(xīn)能(néng)源。但随着后期石油价格的逐渐回落,加上微藻形态极小(xiǎo),工(gōng)业化培育又(yòu)是一直以来难以突破的技(jì )术关隘,因此微藻能(néng)源的研究逐渐停滞下来。
我國(guó)从1958年开始培养作(zuò)為(wèi)食晶和饲料的微型藻类,中(zhōng)科(kē)院水生所等科(kē)研机构先后进行了多(duō)种微藻的大量研究,為(wèi)微藻培育打下了基础。此后随着技(jì )术的不断成熟,我國(guó)在藻种选育、培养基配制及某些培养技(jì )术方面都取得了重大成果。
异养培养作(zuò)為(wèi)一种新(xīn)型的微藻培养方式,其具(jù)有(yǒu)效率高、可(kě)控、易批量化生产(chǎn)等优点。但异养培养对于操作(zuò)技(jì )术的要求也更高,不仅需要提前研究分(fēn)析各类微藻的适宜生長(cháng)环境如盐度、温度、光照度以及酸碱度等。而且微藻培养基制备、接种等环节的技(jì )术和环境要求都非常严格,均要在无菌条件下进行试验操作(zuò)。而这些过程都离不开科(kē)學(xué)仪器及设备的帮助,如生物(wù)显微镜、移液器、分(fēn)光光度计、恒温培养箱、高压灭菌锅、PH计、离心机等都是微藻培育实验室的常用(yòng)设备。
能(néng)源是人类社会赖以生存和发展的重要物(wù)质(zhì)基础,地球上每一次文(wén)明的进步都伴随着能(néng)源的改革和兴替,因此对于能(néng)源的探索和利用(yòng)在保障社会经济的发展方面具(jù)有(yǒu)重要意义。在我國(guó)煤電(diàn)资源枯竭之前,居安(ān)思危寻求新(xīn)的能(néng)源,才能(néng)更快地走上可(kě)持续发展的道路。
编辑点评:近年来,曾支撑20世纪人类文(wén)明高速发展的石油、煤炭和天然气等石化能(néng)源的储藏量不断减少,引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。当前,大力促进新(xīn)能(néng)源经济的发展,不仅可(kě)以开辟新(xīn)的能(néng)源供应途径,有(yǒu)效增加新(xīn)能(néng)源供应量,还可(kě)以有(yǒu)效降低环境污染,建设环境友好型社会。而在新(xīn)能(néng)源的研发探索中(zhōng),仪器很(hěn)好地满足了无论是研发生产(chǎn)亦或是对环境的无菌要求,这极大了助力了新(xīn)能(néng)源的发展。相信在科(kē)學(xué)仪器的帮助下,探索新(xīn)能(néng)源的进程会加快,继而做大做强新(xīn)能(néng)源产(chǎn)业,使之尽快成為(wèi)新(xīn)的经济增長(cháng)点。
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