天然虾青素是一种高效的生物活性物质,其应用前景非常广泛。相比其他生物,雨生红球藻被公认为天然虾青素的最佳生物来源。为了能够满足市场的需求,研究雨生红球藻的高效培养工艺是目前国内外研究的热点。目前成功的利用雨生红球藻生产虾青素的生产模式,都采用2步法培养,即：第一步为营养生长阶段,即在适宜的条件下培养雨生红球藻以获得高密度生长的绿色细胞；第二步为诱导虾青素的积累阶段,即在多种胁迫的条件下促使绿色游动细胞转变为红色的不动孢子,诱导积累虾青素。因此光诱导的效果直接影响着雨生红球藻的细胞生长和虾青素含量,决定了虾青素的产量。本文以提高雨生红球藻的虾青素产量为主要目标,主要从以下4个方面对雨生红球藻培养的诱导工艺进行研究,包括确定光诱导工艺的基本条件(初始接种量、混合条件、光、温度、pH)、诱导培养基优化、考察诱导废水循环利用的诱导效果以及开发新型吸附诱导工艺,主要结论有以下5点：(1)确定户外光诱导基本工艺条件,即：接种密度为0.3-0.5g L-1；反应器的通气量为0.5(v.v.m)且夜晚不混合；最适温度在23-28℃间；最适pH在7-8之间。(2)不同光质对于雨生红球藻细胞诱导效果的作用不同,白色光的诱导效果最好,是人工光源应用的最佳光质。(3)不同碳源对于雨生红球藻细胞生长及虾青素的积累作用不同,无机碳源的诱导效果优于有机碳源,且CO2是雨生红球藻诱导积累虾青素的最佳碳源。而Fe2+、有机磷、piv、vb等对细胞诱导没有显著的影响。(4)针对虾青素产业化中废水处理的难题,我们通过水的循环诱导实验证实：雨生红球藻诱导结束后的废水经过处理能够用于诱导积累虾青素。研究结果表明雨生红球藻诱导后的废水至少能够进行三次的循环,经适当补充培养基三次循环诱导的效果与自来水诱导相近。这将大幅提高水利用率,降低诱导废水处理的成本。(5)此外,成功开发了雨生红球藻固定化吸附诱导工艺,其适宜初始接种密度为10-20g m-2,最佳温度为25℃左右。且弱光下细胞即可获得较高的虾青素含量。此外,雨生红球藻固定化吸附诱导需水量少,且难受到原生动物的污染,因此具有节省水资源、低成本、污染少等优点。上述结果为高效积累虾青素的雨生红球藻光诱导技术的产业化奠定了基础。