先(xian)進(jin)藻類培(pei)養(yang)與(yu)在線(xian)監測(ce)系統落地(di)水生所(suo)

近(jin)日(ri)，由易(yi)科泰提(ti)供的先(xian)進(jin)光養(yang)生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器——MC1000藻類培(pei)養(yang)與(yu)在線(xian)監測(ce)系統，已成(cheng)功在中(zhong)科院水生所(suo)落地運行。該系統具備多通(tong)道(dao)高(gao)通量培(pei)養(yang)、光源精(jing)準調(tiao)控(kong)、連(lian)續(xu)穩(wen)定(ding)供氣(qi)、長(chang)期生(sheng)長(chang)動(dong)態(tai)監(jian)測等核心(xin)功能(neng)，可廣泛(fan)應(ying)用於(yu)藻類生物(wu)能(neng)源生(sheng)產、汙(wu)水處理、碳固定、環境汙(wu)染(ran)生物(wu)傳(chuan)感(gan)檢測(ce)，以及營養(yang)健(jian)康食(shi)品(pin)、藥(yao)品(pin)的研發(fa)與生(sheng)產等多個(ge)領域。

易(yi)科泰生態(tai)技(ji)術(shu)公(gong)司(si)擁(yong)有十(shi)多年(nian)的光氧生物(wu)反(fan)應(ying)器技(ji)術(shu)服務和(he)產品(pin)研發(fa)經(jing)驗，提(ti)供全(quan)面的藻類培(pei)養(yang)、藻類表型分(fen)析(xi)和(he)在線(xian)環境監(jian)測(ce)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)：

l 多通(tong)道(dao)智(zhi)能(neng)LED光源技(ji)術(shu)——多光質可選、自動(dong)光強(qiang)控(kong)制(zhi)、光照(zhao)周期節(jie)律；

l 自(zi)動環境調(tiao)節(jie)技(ji)術(shu)——溫(wen)度、CO2、pH等不同(tong)環境控(kong)制(zhi)；

l 持(chi)續(xu)在線(xian)監測(ce)功能(neng)——光密(mi)度、藻類熒(ying)光生理指(zhi)數、溶解(jie)氧、pH、碳排(pai)放(fang)等多參數監(jian)測(ce)；

l 專(zhuan)業(ye)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光程(cheng)序(xu)——藻類熒(ying)光快(kuai)速(su)動(dong)力(li)學(xue)曲(qu)線(xian)OJIP、Q-A再氧(yang)化(hua)動力(li)學(xue)，詳(xiang)細(xi)解(jie)析光合作(zuo)用(yong)電子傳(chuan)遞(di)過(guo)程(cheng)；

l 早期、無損、超(chao)高(gao)靈(ling)敏(min)度在(zai)線(xian)監測(ce)藻類對環境的響應(ying)，如藻類生長(chang)狀態(tai)、脅(xie)迫狀態(tai)、生(sheng)理健(jian)康狀態(tai)以(yi)及對環境汙(wu)染(ran)的響應(ying)等；

l 特殊(shu)成分(fen)檢(jian)測(ce)——氣(qi)體交換(huan)動力(li)學(xue)分(fen)析(xi)（CO2、O2）、固(gu)氮(dan)物(wu)種研究（N2、C2H2）、生(sheng)物(wu)燃料研究（H2、CH3CH2OH、碳(tan)氫(qing)化合物(wu)）、氣體汙(wu)染(ran)物(wu)研究（CH4、H2S、NOx、SO2、CS2、CO等）、揮(hui)發性(xing)有機物(wu)、溶劑(ji)研究等成分(fen)檢(jian)測(ce)分(fen)析(xi)；

應(ying)用案(an)例(li)——藍(lan)藻培(pei)養(yang)環境模(mo)擬：

德(de)國Böhm J團(tuan)隊(dui)（Frontiers in microbiology, 2023）通過(guo)構(gou)建(jian)攜(xie)帶pirC基因(yin)突(tu)變(bian)的產乙醇(chun)藍(lan)藻菌株(zhu)，利用MC1000多通(tong)道(dao)藻類培(pei)養(yang)監(jian)測系統模擬不同(tong)光照(zhao)條(tiao)件及低(di)氧低(di)氮(dan)環境，探究了不同(tong)氮(dan)、碳(tan)水平(ping)下(xia)pirC突(tu)變(bian)對乙醇(chun)產(chan)量的影(ying)響，並分(fen)析(xi)了該突(tu)變(bian)對藍(lan)藻碳分(fen)配(pei)（如糖原(yuan)儲存、糖酵(jiao)解(jie)途徑(jing)）及整(zheng)體(ti)初級(ji)代謝的調控(kong)作(zuo)用。實驗結(jie)果顯示：在氮(dan)限(xian)制(zhi)條(tiao)件下(xia)，2-酮戊二酸(suan)的積(ji)累促(cu)使pirC從與(yu)PII蛋白的結(jie)合態(tai)中(zhong)釋放(fang)，進而(er)抑制(zhi)磷(lin)酸(suan)甘(gan)油(you)酸變(bian)位酶(mei)；而(er)pirC的缺失可(ke)解(jie)除這壹抑制(zhi)效應(ying)，增加(jia)丙(bing)酮(tong)酸(suan)供應(ying)，最終提(ti)升(sheng)乙醇(chun)產(chan)量；在(zai)正常氮(dan)條(tiao)件下(xia)，糖原(yuan)儲存是碳(tan)分(fen)配(pei)的主(zhu)要(yao)方(fang)向(xiang)，從而(er)削弱(ruo)了pirC突(tu)變(bian)的作用。該研究證(zheng)實，pirC介導(dao)的碳通量調(tiao)控(kong)是藍(lan)藻乙醇(chun)生(sheng)產(chan)的關鍵(jian)靶(ba)點，為(wei)構(gou)建(jian)高(gao)效產(chan)乙醇(chun)藍(lan)藻“綠(lv)色細(xi)胞工(gong)廠"提(ti)供了理論依(yi)據與(yu)技(ji)術(shu)參考(kao)。

易(yi)科泰藻類培(pei)養(yang)與(yu)監測(ce)技(ji)術(shu)：

智(zhi)能(neng)光養(yang)生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器：

AlgaTech®高(gao)通量藻類表型成(cheng)像(xiang)分(fen)析(xi)平(ping)臺(tai)：

培(pei)養(yang)環境氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)質(zhi)譜(pu)儀：

參考(kao)文(wen)獻(xian)：Böhm J, Kauss K, Michl K, et al. Impact of the carbon flux regulator protein pirC on ethanol production in engineered cyanobacteria[J]. Frontiers in microbiology, 2023, 14: 1238737.