一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的藻類細(xì)胞培養(yǎng)過程中，多使用固定化培養(yǎng)技術(shù)，這是由于固定化培養(yǎng)技 術(shù)具有占地面積小、低能耗、低成本及高產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 應(yīng)用固定化培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)藻類細(xì)胞的具體過程為：將待培養(yǎng)的藻類細(xì)胞所構(gòu)成的 原料藻絲接種在例如平板或布類等支撐層上，在支撐層上形成藻類細(xì)胞層（該藻類細(xì)胞層 包括表層細(xì)胞和底層細(xì)胞），然后向該藻類細(xì)胞層提供培養(yǎng)基以及適合藻類細(xì)胞生長的氣 體環(huán)境及光照條件，即可對原料藻絲中的藻類細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。在附著在支撐層上的藻類細(xì) 胞層中，由于表層細(xì)胞位于藻類細(xì)胞層表面，能夠獲得充足的光照以及二氧化碳?xì)怏w供應(yīng)， 因此表層細(xì)胞的生長較為旺盛，能夠提供藻類細(xì)胞培養(yǎng)中的大部分養(yǎng)殖產(chǎn)量。
[0004] 然而，在上述培養(yǎng)過程中，藻類細(xì)胞通過光合作用所產(chǎn)生的氧氣會殘留在藻類細(xì) 胞層中；此外，未被上述光合作用消耗的二氧化碳?xì)怏w也會殘留在藻類細(xì)胞層中。這些殘留 的氣體導(dǎo)致藻類細(xì)胞層鼓脹而產(chǎn)生鼓泡，該鼓泡抬高藻類細(xì)胞層中的表層細(xì)胞，致使表層 細(xì)胞遠(yuǎn)離支撐層，難以從支撐層中獲得培養(yǎng)基，從而導(dǎo)致表層細(xì)胞的生長受到影響，最終致 使藻類細(xì)胞的養(yǎng)殖產(chǎn)量降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，用于在應(yīng)用固定化培養(yǎng)技術(shù)培 養(yǎng)藻類細(xì)胞時(shí)，減輕或避免附著在支撐層上的藻類細(xì)胞層中產(chǎn)生鼓泡的現(xiàn)象，提高藻類細(xì) 胞的養(yǎng)殖產(chǎn)量。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供了一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，其包括：
[0008] 對所述第一藻絲進(jìn)行減短處理，獲得長度小于所述第一藻絲的第二藻絲，所述第 一藻絲和所述第二藻絲由藻類細(xì)胞構(gòu)成；
[0009] 將所述第二藻絲接種在所述支撐層上，獲得附著在所述支撐層上的藻類細(xì)胞層；
[0010] 對所述藻類細(xì)胞層中所述第二藻絲中的藻類細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。
[0011] 本發(fā)明提供了一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，預(yù)先對第一藻絲進(jìn)行減短處理，獲得長 度小于第一藻絲的第二藻絲，將第二藻絲接種在支撐層上而形成藻類細(xì)胞層。由于第二藻 絲的長度較短，因此在該藻類細(xì)胞層中，在第二藻絲之間存在較多的縫隙，這些縫隙相互連 通并直達(dá)藻類細(xì)胞層的表面，使得在藻類細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，因藻類細(xì)胞的光合作用而產(chǎn) 生的氧氣、以及為進(jìn)行藻類細(xì)胞培養(yǎng)而向藻類細(xì)胞層提供的二氧化碳等氣體，能夠較為容 易地通過上述縫隙從藻類細(xì)胞層中逸出，從而使得藻類細(xì)胞層中不易產(chǎn)生鼓泡。因此，與現(xiàn) 有技術(shù)中藻類細(xì)胞層中頻繁產(chǎn)生鼓泡相比，本發(fā)明提供的藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法能夠減輕或 避免氧氣、二氧化碳等氣體在藻類細(xì)胞層中積累所造成的鼓泡現(xiàn)象，進(jìn)而減輕或避免由鼓 泡引起的抬高表層細(xì)胞的問題，使得表層細(xì)胞易于從支撐層中獲得培養(yǎng)基，最終提高藻類 細(xì)胞的養(yǎng)殖產(chǎn)量。
[0012] 此外，在本發(fā)明中，由于第二藻絲長度較短，因此藻類細(xì)胞層中第二藻絲之間具有 較多的縫隙，從而使得從外界向藻類細(xì)胞層提供的光照和二氧化碳等氣體易于經(jīng)由這些縫 隙到達(dá)藻類細(xì)胞層中的底層細(xì)胞，進(jìn)而使得底層細(xì)胞獲得更多的光照以及二氧化碳等氣 體，進(jìn)一步提高藻類細(xì)胞的養(yǎng)殖產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0013] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法的流程圖；
[0015] 圖2為圖1所示的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法的第一種改進(jìn)方案的流程圖；
[0016] 圖3為圖1所示的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法中步驟40的第一種具體流程圖；
[0017] 圖4為圖1所示的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法中步驟40的第二種具體流程圖；
[0018] 圖5為圖1所示的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法中步驟40的第三種具體流程圖；
[0019] 圖6為圖1所示的藻類細(xì)胞養(yǎng)殖方法中步驟40的第四種具體流程圖；
[0020] 圖7為搭建固定化養(yǎng)殖平臺的具體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例提供的藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，下面結(jié)合說明書附圖 進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022] 請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法包括：
[0023] 步驟20、對第一藻絲進(jìn)行減短處理，獲得長度小于第一藻絲的第二藻絲，第一藻絲 和第二藻絲由待培養(yǎng)的藻類細(xì)胞構(gòu)成。具體地，在確定所要培養(yǎng)的藻類細(xì)胞后，獲取該藻類 細(xì)胞所構(gòu)成的第一藻絲，該第一藻絲可從自然界中采集，也可通過對現(xiàn)有的原料藻絲進(jìn)行 小規(guī)模的液體培養(yǎng)獲得，此外，也可將本發(fā)明實(shí)施例提供的藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法所得的產(chǎn) 物作為第一藻絲，從而利用本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)藻類細(xì)胞的循環(huán)培養(yǎng)，以減少藻類細(xì)胞的培 養(yǎng)的工序，提尚澡類細(xì)胞的養(yǎng)殖效率。
[0024]步驟30、將第二藻絲接種在支撐層上，獲得附著在支撐層上的藻類細(xì)胞層。在該步 驟中，將第二藻絲接種在支撐層上的方法包括但不限于噴灑、刮涂以及抽濾等。其中，噴灑 的接種方法可為，將混有第二藻絲的培養(yǎng)基噴灑在支撐層上，使得第二藻絲附著在支撐層 上，該方法具有易于實(shí)施及成本較低的優(yōu)點(diǎn)；刮涂的接種方法可為，將混有第二藻絲的培養(yǎng) 基涂抹在支撐層上，通過刮涂過程中的機(jī)械力使第二藻絲固定在支撐層上，該方法具有接 種牢固、不易脫落的優(yōu)點(diǎn)；抽濾的接種方法可為，將第二藻絲置于支撐層上，使支撐層覆蓋 抽濾瓶瓶口，并通過抽濾瓶上的側(cè)分支口抽出抽濾瓶中的部分氣體，使抽濾瓶內(nèi)的氣壓低 于抽濾瓶外的氣壓，從而利用抽濾瓶內(nèi)外的氣壓差使第二藻絲附著在支撐層上，該方法不 僅能夠使第二藻絲更牢固地附著在支撐層上，還能夠減輕接種過程對第二藻絲中的藻類細(xì) 胞的活性的損傷。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體的養(yǎng)殖需要、操作難度以及成本，選擇合適的 接種方法。
[0025] 步驟40、對藻類細(xì)胞層中各第二藻絲中的藻類細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。對于藻類細(xì)胞的培 養(yǎng)，通常需要向藻類細(xì)胞層提供適于藻類細(xì)胞生長的二氧化碳等氣體、培養(yǎng)基、光照等，使 藻類細(xì)胞生長（藻類細(xì)胞的生長過程包括細(xì)胞本身體積變大以及細(xì)胞的分裂增殖等），其 中，在向藻類細(xì)胞層提供二氧化碳?xì)怏w時(shí)，可將二氧化碳?xì)怏w按照一定通氣比通入培養(yǎng)基 中，隨培養(yǎng)基一同提供至藻類細(xì)胞層（通氣比代表在向液體內(nèi)通入氣體時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通 入液體中的氣體的體積，與液體總體積的比值，通氣比的常用單位為vvm，lvvm的通氣比代 表1分鐘內(nèi)通入1單位體積的液體內(nèi)的氣體的體積為1單位體積，即1分鐘內(nèi)通入液體內(nèi) 的氣體的體積與液體的總體積相等）。進(jìn)而使得藻類細(xì)胞層厚度增加，因此，可根據(jù)藻類細(xì) 胞層的厚度確定對藻類細(xì)胞進(jìn)行采收的時(shí)機(jī)。需要說明的是，除藻類細(xì)胞本身，藻類細(xì)胞的 培養(yǎng)所獲得的產(chǎn)物也可為培養(yǎng)過程中藻類細(xì)胞分泌的多糖、蛋白質(zhì)和甘油三酯等物質(zhì)。
[0026] 本發(fā)明提供了一種藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，預(yù)先對第一藻絲進(jìn)行減短處理，獲得長 度小于第一藻絲的第二藻絲，將第二藻絲接種在支撐層上而形成藻類細(xì)胞層。由于在藻類 細(xì)胞層中，第二藻絲的長度較短，因此在附著于支撐層的藻類細(xì)胞層中，第二藻絲之間存在 較多的縫隙，這些縫隙相互連通，部分縫隙可直達(dá)藻類細(xì)胞層的表面。因此，在藻類細(xì)胞層 培養(yǎng)的過程中，即使藻類細(xì)胞通過光合作用而產(chǎn)生較多的氧氣、或在培養(yǎng)過程中向藻類細(xì) 胞層提供了過量的二氧化碳等氣體，這些氧氣和二氧化碳等氣體也能夠通過上述縫隙從藻 類細(xì)胞層中逸出，從而不易在藻類細(xì)胞層中累積，進(jìn)而減輕或避免藻類細(xì)胞層中鼓泡的產(chǎn) 生。因此，與現(xiàn)有技術(shù)在培養(yǎng)過程中藻類細(xì)胞層中頻繁產(chǎn)生鼓泡相比，本發(fā)明能夠減輕或避 免藻類細(xì)胞層中的鼓泡使表層細(xì)胞遠(yuǎn)離支撐層的現(xiàn)象，從而使得表層細(xì)胞易于從支撐層中 獲得培養(yǎng)基，進(jìn)而使得表層細(xì)胞能夠更為旺盛地生長，最終顯著提高藻類細(xì)胞的養(yǎng)殖產(chǎn)量。
[0027] 此外，在現(xiàn)有技術(shù)的固定化培養(yǎng)中，藻類細(xì)胞層中的底層細(xì)胞被表層細(xì)胞覆蓋，通 常無法獲得充足的光照以及二氧化碳等氣體，因此在藻類細(xì)胞的培養(yǎng)過程中，底層細(xì)胞基 本處于休眠狀態(tài)，幾乎不進(jìn)行生長。而在本發(fā)明實(shí)施例中，由上述內(nèi)容可知，藻類細(xì)胞層中 存在較多縫隙，且部分縫隙可直達(dá)藻類細(xì)胞層的表面，從而使得外界的光線和二氧化碳等 氣體能夠通過這些縫隙進(jìn)入藻類細(xì)胞層內(nèi)部，使得底層細(xì)胞能夠獲得一定量的光照和二氧 化碳等氣體，進(jìn)而能夠利用該光照和二氧化碳等氣體進(jìn)行一定程度的生長。因此，本發(fā)明實(shí) 施例提供的藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法，還能夠提高藻類細(xì)胞層中底層細(xì)胞所提供的養(yǎng)殖產(chǎn)量， 從而進(jìn)一步提高藻類細(xì)胞的培養(yǎng)方法的總養(yǎng)殖產(chǎn)量。
[0028] 可以理解的是，第二藻絲的長度越短，藻類細(xì)胞層中存在的縫隙就越多，就越能夠 減輕藻類細(xì)胞層中出現(xiàn)的鼓泡現(xiàn)象，但對第一藻絲進(jìn)行減短處理的難度也隨之提高，因此， 對于上述技術(shù)方案而言，減短處理后形成的第二藻絲的長度是第一藻絲的長度的1/5-