微藻生物固碳研究：多通道藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測

   日前，美-巴能源高級研究中心(USPCAS-E)的研究人員報道了兩種新型微藻：它們能夠在高濃度CO2（4%）培養(yǎng)環(huán)境中提升生物量產(chǎn)量，保持高生長速率和高固碳率，因而具備CO2生物固定的潛力。

研究人員對比了MC1000 8通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)和實驗室常規(guī)反應器（下圖）對微藻的培養(yǎng)效率和表現(xiàn)。前者由8個100ml藻類培養(yǎng)試管、水浴控溫系統(tǒng)、LED光源控制系統(tǒng)及光密度和溶解氧（選配）在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。后者則由置于層流室中的500mL試劑瓶組成。

發(fā)現(xiàn)在相同CO2濃度下，使用MC1000培養(yǎng)的兩種新型微藻的生物量濃度（下左圖）、比生長速率和CO2固定率（下右圖）均顯著高于實驗室常規(guī)反應器。

MC1000多通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)秀的表現(xiàn)和更高的效率得益于其*的設計和多樣的功能：

（1）水浴溫控：MC1000可實現(xiàn)精確水浴控溫，如本案例中設定26±0.5 ℃的恒溫條件。而實驗室常規(guī)反應器不具備水浴溫控功能，只能在實驗室溫度內(nèi)（26℃-33℃）上下波動，影響微藻的生長。

（2）均質(zhì)光照：MC1000培養(yǎng)體積和試管直徑較小，從而使微藻溶液的光透性更好；氣液傳質(zhì)效率更高，因而細胞混勻程度更高，細胞能夠獲得強度相同的光照。相反地，實驗室常規(guī)反應器體積較大，光很難透過所有細胞。光的吸收和散射會使高密度微藻溶液深處的光強大大減小，細胞也無法獲得相同強度的光。

（3）持續(xù)實時OD測量：MC1000內(nèi)置OD680和OD720測量功能，因此無需取樣即可定期檢測藻液的OD值的變化，用以評估生物量濃度。實驗室常規(guī)反應器則需取樣后額外借助分光光度計進行測定。生物量濃度—OD680擬合結果表明MC1000同樣能夠達到較高的線性相關程度。

   因而MC1000多通道藻類培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)既能夠提供精確可控的培養(yǎng)環(huán)境（光照、溫度、氣體混勻、氣體濃度），又能夠提供OD在線測量功能，用于快速評估微藻生物量濃度和生長速率。MC1000集實驗處理、精確培養(yǎng)和在線監(jiān)測于一體，是評估微藻固碳能力的利器?？蛇x配藻類光合作用在線監(jiān)測單元，在線監(jiān)測藻類光合作用（產(chǎn)氧量）及headspace CO2監(jiān)測?？蛇x配藻類葉綠素熒光檢測單元。

參考論文：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.