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缺刻缘绿藻(Parietochloris incisa),隶属于绿藻门(Chlorophyta),共球藻纲(Trebouxiphyceae),是迄今为止发现最富含花生四烯酸(AA)的植物。本研究主要以该藻为实验材料,探讨了在不同光强和氮源及氮浓度条件、不同氮源培养基的更换方式和不同光径的柱状与平板光生物反应器对其生长、油脂和花生四烯酸的影响以及利用了新型光生物反应器培养缺刻缘绿藻和温泉藻(Thermosynechococcus elongatus)的生物量的积累规律,主要实验结果如下:1.在6.0 cm光径的柱状光生物反应器中,光强和氮源及其浓度均会对缺刻缘绿藻的生长、油脂和AA的积累产生显著影响。其中,缺刻缘绿藻的最大生物量在光强为300μmol·m-2·s-1,Na NO3为8.8 m M时达到最大,为4.17 g·L-1。油脂含量在100μmol·m-2·s-1光强,1.0 m M氮浓度下达到最大,分别为41.17%(Na NO3)、42.04%(NH4HCO3)和39.96%(CO(NH2)2)。AA绝对含量在光强为300μmol·m-2·s-1,Na NO3浓度为2.9 m M时达到最高,为16.44%。在300μmol·m-2·s-1光强,以Na NO3为氮源条件时油脂和AA产率最高,分别为134.6 mg·L-1·d-1(1.0m M)和35.85 mg·L-1·d-1(2.9 m M)。2.在6.0 cm光径的柱状光生物反应器中,Na NO3、NH4HCO3和CO(NH2)2三种氮源在300μmol·m-2·s-1光强下,第7 d更换培养基时均会对缺刻缘绿藻的生长、油脂和AA积累产生显著影响。其中,最高生物量在8.8 m M NH4HCO3更换为8.8 m M NH4HCO3条件下获得,为4.97 g·L-1;最大油脂含量在17.6 m M Na NO3更换为0 m M Na NO3处获得,为42.13%;最大油脂产率在17.6 m M Na NO3更换为17.6 m M Na NO3条件下,为120.17 mg·L-1·d-1;8.8 m M NH4HCO3更换培养基为0 m M NH4HCO3处有最大AA含量和产率,为9.13%(%DW)和24.70mg·L-1·d-1。3.300μmol·m-2·s-1光强,利用2种不同Na NO3氮浓度,在3种不同光径的柱状光生物反应器中培养缺刻缘绿藻均会对其生长、油脂和AA积累产生显著影响。其中,在2.5 cm光径,17.6 m M Na NO3处有最大生物量为5.09 g·L-1。最大油脂和AA含量均在6.0 cm光径,1.0 m M Na NO3培养条件下获得,分别为39.23%和13.21%(%DW)。最大油脂和AA产率均在1.0 m M Na NO3条件下获得,分别为216.39 mg·L-1·d-1(2.5 cm光径)和21.65 mg·L-1·d-1(6.0 cm光径)。4.300μmol·m-2·s-1光强,利用2种不同Na NO3氮浓度,在3种不同光径的平板光生物反应器培养缺刻缘绿藻,也会显著影响其生长、油脂和AA含量。其中,最大生物量在1.5 cm光径(17.6 m M Na NO3)和3.0 cm光径(17.6 m M Na NO3)下获得,分别为2.93 g·L-1和2.98 g·L-1。藻细胞最大单位体积产率在17.6 m M Na NO3,1.5 cm光径的平板光生物反应器中获得,为0.42 g·L-1·d-1;与此相反,最大单位面积产率在17.6 m M Na NO3,5.0 cm光径条件下获得,为10.44 g·m-2··d-1。5.0 cm、3.0 cm和1.5 cm三种光径培养的最大油脂含量均在1.0 m M Na NO3条件下获得,分别为40.74%、39.17%和37.23%,三者无显著差异。最大AA含量在5.0 cm光径平板,1.0 m M Na NO3条件下获得,为11.33%。而最大油脂产率在1.5 cm平板光生物反应器中获得,为135.03 mg·L-1·d-1(17.6 m M)和135.93mg·L-1·d-1(1.0 m M),二者无显著差异;最大AA产率在5.0 cm光径,1.0 m M Na NO3培养下获得,为19.42 mg·L-1·d-1。5.在新型光生物反应器中培养缺刻缘绿藻时,其柱子高度、光强、初始接种密度均会对其生长产生显著影响。其中,在400μmol·m-2·s-1光强下,选用2.5mm高度的柱子,初始接种密度OD750=0.6,培养周期为10 d时,缺刻缘绿藻有最大净产率,为19.53 g·m-2··d-1。6.在3种不同温度(35℃、45℃和55℃)和初始接种密度(OD730=0.2、0.4、0.6)条件下培养温泉藻时,该藻在45℃时培养3 d的生物量和OD730均最高,分别为1.69 g·L-1(OD730=0.2)、1.74 g·L-1(OD730=0.4)和1.73 g·L-1(OD730=0.6)与4.61、4.85和4.77;利用新型光生物反应器(0.485 m×0.185 m)在室外培养温泉藻时,该藻在5.0 mm高度的柱子条件下培养4 d,每平方米的净产率最高,为69.62g·m-2··d-1;当新型光生物反应器放大为1.5 m×0.5 m规格时,选用10.0mm高度的柱子,在初始接种密度OD730=1.2时,有最大净产率为48.63 g·m-2··d-1。