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螺旋藻是一种多个单细胞串联在一起的丝状蓝藻,属于原核生物,内含极为丰富的营养物质,如蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸、藻多糖、碳水化合物等,其中蛋白质的含量更是高达60%-70%,具有抗癌症、抗辐射、抗突变、抗衰老、抗艾滋病、减轻汞毒性的功效。由于目前螺旋藻规模化生产的成本比较高,制约了螺旋藻产业化的进程,因此,如何实现低成本高密度培养就显得尤为重要。针对这个问题,本论文在光生物反应器内对螺旋藻的低成本高密度培养进行了探索,主要结果如下。1.纯种培养。从优势藻种的筛选开始,通过培养测干重以及污染检查,确定3号藻种为优势藻种。为了能在光生物反应器中更好地实现高密度培养,在三角瓶中对螺旋藻的培养条件进行了优化,结果发现,螺旋藻生长的最适温度在31-33℃,最适光照强度在4-5klx,培养基初始pH值在9.0-9.5之间最宜。2.外加碳源和抗氧化剂对螺旋藻生长的影响。研究发现外加葡萄糖对螺旋藻生长有很大的影响,其生物量在葡萄糖添加量为3g/L时明显提高,同时藻细胞内叶绿素、藻胆蛋白、总脂含量都有不同程度的提高,分别是对照组的1.94倍、1.34倍、1.36倍。研究发现尽管葡萄糖有利于螺旋藻的生长,但同时带来了溶氧浓度过高导致氧胁迫现象的发生。为消除培养液中过量的0：,探索了抗氧化剂对螺旋藻生长的影响,在选定的六类抗氧化剂Na2S2O3、Na2SO3、TP、Vc、BHT和TBHQ中,最适合添加于混合营养培养液中的抗氧化剂为亚硫酸钠,其次为硫代硫酸钠,它们的最佳添加量分别为2.0g/L和3.0g/L。3.反应器培养。在7L平板式光生物反应器中对螺旋藻的高密度培养条件进行了探索。在通气量随藻液密度增大而将通气量不断从100L/h提高到800L/h,外加物质为葡萄糖(3.0g/L)和抗氧化物亚硫酸钠(2.Og/L),光源使用情况为培养前期使用单面光源,到对数生长期时使用双面光源的条件下最高的生物量和平均生长速率分别达到9.14g/L和0.695g／(L·day)的水平。