微藻(zao)生(sheng)物(wu)固碳研究：多通(tong)道(dao)藻(zao)類培(pei)養(yang)與(yu)在線監測

   日(ri)前，美(mei)-巴能源(yuan)高級(ji)研究中(zhong)心(USPCAS-E)的研究人員(yuan)報(bao)道(dao)了(le)兩種新型(xing)微(wei)藻(zao)：它們(men)能夠在高濃(nong)度CO2（4%）培(pei)養(yang)環(huan)境(jing)中(zhong)提(ti)升(sheng)生(sheng)物(wu)量(liang)產(chan)量(liang)，保持(chi)高生(sheng)長(chang)速(su)率(lv)和高固碳率(lv)，因而(er)具備(bei)CO2生(sheng)物(wu)固定的潛(qian)力(li)。

研究人員(yuan)對(dui)比(bi)了(le)MC1000 8通(tong)道(dao)藻(zao)類培(pei)養(yang)監測系(xi)統(tong)和實驗(yan)室(shi)常規(gui)反應(ying)器(qi)（下(xia)圖(tu)）對(dui)微(wei)藻(zao)的培(pei)養(yang)效(xiao)率(lv)和表現(xian)。前者(zhe)由(you)8個(ge)100ml藻(zao)類培(pei)養(yang)試管、水(shui)浴(yu)控溫(wen)系(xi)統(tong)、LED光源(yuan)控制(zhi)系(xi)統(tong)及光(guang)密(mi)度(du)和溶(rong)解(jie)氧(yang)（選配）在(zai)線監測系(xi)統(tong)等組成。後者(zhe)則由(you)置於(yu)層流(liu)室(shi)中(zhong)的500mL試劑瓶(ping)組成。

發現(xian)在(zai)相同(tong)CO2濃(nong)度下(xia)，使(shi)用(yong)MC1000培(pei)養(yang)的(de)兩(liang)種新型(xing)微(wei)藻(zao)的生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度(du)（下(xia)左圖(tu)）、比生(sheng)長(chang)速(su)率(lv)和CO2固定率(lv)（下(xia)右圖(tu)）均顯著(zhu)高於(yu)實驗(yan)室(shi)常規(gui)反應(ying)器(qi)。

MC1000多通(tong)道(dao)藻(zao)類培(pei)養(yang)監測系(xi)統(tong)優(you)秀(xiu)的(de)表現(xian)和更(geng)高的(de)效率(lv)得益於(yu)其*的(de)設計和多樣(yang)的功(gong)能：

（1）水(shui)浴(yu)溫(wen)控：MC1000可(ke)實現(xian)精(jing)確(que)水(shui)浴(yu)控溫(wen)，如本案(an)例(li)中(zhong)設定(ding)26±0.5 ℃的(de)恒(heng)溫(wen)條件(jian)。而(er)實驗(yan)室(shi)常規(gui)反應(ying)器(qi)不(bu)具備(bei)水(shui)浴(yu)溫(wen)控功能，只(zhi)能在實驗(yan)室(shi)溫(wen)度內（26℃-33℃）上(shang)下(xia)波動，影(ying)響(xiang)微藻(zao)的生(sheng)長(chang)。

（2）均質(zhi)光(guang)照：MC1000培(pei)養(yang)體(ti)積(ji)和試管直(zhi)徑(jing)較小，從而(er)使(shi)微藻(zao)溶(rong)液的(de)光(guang)透(tou)性更(geng)好(hao)；氣(qi)液傳(chuan)質(zhi)效(xiao)率(lv)更(geng)高，因(yin)而(er)細(xi)胞(bao)混(hun)勻程度更(geng)高，細(xi)胞(bao)能夠獲(huo)得強(qiang)度相(xiang)同(tong)的(de)光(guang)照。相反地，實驗(yan)室(shi)常規(gui)反應(ying)器(qi)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da)，光(guang)很(hen)難透(tou)過所有(you)細(xi)胞(bao)。光(guang)的吸(xi)收和散射會(hui)使(shi)高密(mi)度(du)微(wei)藻(zao)溶(rong)液深(shen)處(chu)的(de)光強(qiang)大大(da)減小，細(xi)胞(bao)也(ye)無(wu)法獲(huo)得相同(tong)強(qiang)度的(de)光。

（3）持(chi)續(xu)實時(shi)OD測(ce)量(liang)：MC1000內置OD680和OD720測(ce)量(liang)功(gong)能，因此(ci)無需取(qu)樣即可(ke)定(ding)期(qi)檢測藻(zao)液的OD值的變(bian)化，用(yong)以評(ping)估生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度(du)。實驗(yan)室(shi)常規(gui)反應(ying)器(qi)則需取(qu)樣後額(e)外(wai)借(jie)助分(fen)光(guang)光度(du)計進(jin)行測(ce)定。生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度(du)—OD680擬(ni)合結果(guo)表明MC1000同(tong)樣(yang)能夠達到(dao)較(jiao)高的(de)線性相關(guan)程度。

   因而(er)MC1000多通(tong)道(dao)藻(zao)類培(pei)養(yang)監測系(xi)統(tong)既能夠提(ti)供(gong)精(jing)確(que)可(ke)控的培(pei)養(yang)環(huan)境(jing)（光(guang)照、溫(wen)度、氣體(ti)混(hun)勻、氣體(ti)濃度(du)），又能夠提(ti)供(gong)OD在線測量(liang)功(gong)能，用(yong)於(yu)快(kuai)速(su)評(ping)估微藻(zao)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度(du)和生(sheng)長(chang)速(su)率(lv)。MC1000集(ji)實驗(yan)處(chu)理、精(jing)確(que)培(pei)養(yang)和在線監測於(yu)壹體，是評(ping)估微藻(zao)固碳能力的(de)利器(qi)。可(ke)選配藻(zao)類光合作(zuo)用(yong)在線監測單元，在(zai)線監測藻(zao)類光合作(zuo)用(yong)（產(chan)氧(yang)量(liang)）及(ji)headspace CO2監測。可(ke)選配藻(zao)類葉(ye)綠(lv)素熒光檢測單(dan)元。

參(can)考(kao)論(lun)文(wen)：Khan T A, Liaquat R, Khoja A H, et al. Biological carbon capture, growth kinetics and biomass composition of novel microalgal species[J]. Bioresource Technology Reports, 2022, 17: 100982.