大型海藻微球体的反应器培养和应用基础研究

构建海藻微球体以获得适宜的藻体形态和研究了解微球体系统的光能传输情况以提高光能利用效率，这是实现海藻的生物反应器高密度培养的二个关键问题。 本文以蜈蚣藻、多管藻、孔石莼3种海藻的丝状体无性系为起始材料，分别构建了绒球状、网状和簇生这3类微球体，通过研究其形态建成的原理和方法，提出构建各类海藻的微球体的普适性原理和技术。 采用自制的光合测定装置、光温双梯度培养装置和藻类生物反应器等研究了微球体的光合特性、培养条件、营养盐吸收，建立了相关的研究方法。 以比较典型的孔石莼簇生状微球体为代表，进行了微球体光能利用情况的研究，着重分析研究了长期以来一直被忽视的微球体内部的光衰减情况，建立了光衰减模型；将反应器表面至藻体表面和藻体内部的光能利用情况相结合，全面了解反应器培养中的光能传输问题。研究结果为改进光生物反应器和培养技术，提高光能利用效率，实现高密度培养提供了依据。 同时，这些海藻在细胞工程育苗、生态工程和天然产物生产等方面有着重要的应用价值，分别对其育苗、无机氮磷吸收、藻胆蛋白含量等方面进行了初步研究，为大型海藻的生物反应器培养应用于海藻良种化育苗养殖、药物等高值化产品生产和水产养殖水处理等开辟了新途径。