一種雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紅球藻培養(yǎng)系統(tǒng)，具體涉及一種雨 生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 雨生紅球藻（H. pluvialis)屬于綠藻門（Chiorophata)，綠藻綱 (Chiorophyceae)，團(tuán)藻目（Volvocales)，紅球藻科（Haematococcaceae)，紅球藻屬 (Haematococcus，Ag)。在特定生態(tài)環(huán)境中能形成厚壁孢子，積累大量的奸青素，是自然界中 最能夠大量合成和積累蝦青素的生物，也是自然界中天然蝦青素含量最高的生物。蝦青素 是一種生物抗氧化劑，具有極強(qiáng)的去除自由基的能力，保護(hù)細(xì)胞和組織免受脂質(zhì)氧化和過 氧化的損傷，在人類功能食品、藥品和珍貴水產(chǎn)品養(yǎng)殖方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003] 大規(guī)模養(yǎng)殖雨生紅球藻（H. pluvialis)生產(chǎn)天然蝦青素是國(guó)際上近年來興起的 微藻生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。由于雨生紅球藻對(duì)培養(yǎng)條件的要求極為嚴(yán)格，規(guī)?；B(yǎng)殖雨生紅球藻 的條件為：優(yōu)良生產(chǎn)用藻種、適合的自然環(huán)境條件（光照、溫度、水源等）以及相匹配的藻種 培養(yǎng)系統(tǒng)、蝦青素積累系統(tǒng)等硬件條件；根據(jù)雨生紅球藻生理特點(diǎn)培養(yǎng)方式只能采取分批 次方式進(jìn)行培養(yǎng)，在完成紅球藻藻種培養(yǎng)、孢子轉(zhuǎn)化、積累蝦青素、采收等一系列過程后繼 續(xù)開展下一次的培養(yǎng)過程。在雨生紅球藻培養(yǎng)過程中，藻種培養(yǎng)階段最容易受到原生動(dòng)物、 雜藻等的污染，最終導(dǎo)致雨生紅球藻種群數(shù)量降低、過早形成孢子等異常情況，進(jìn)而影響后 續(xù)的擴(kuò)大培養(yǎng)、孢子轉(zhuǎn)化及蝦青素積累，甚至造成培養(yǎng)失敗的結(jié)果；因此一次性可培養(yǎng)藻種 的數(shù)量及藻種狀態(tài)基本決定了雨生紅球藻養(yǎng)殖企業(yè)的可養(yǎng)殖規(guī)模及蝦青素產(chǎn)量水平。
[0004] 雨生紅球藻藻種培養(yǎng)過程中，生物污染防治的有效措施為在接種前對(duì)藻種培養(yǎng)系 統(tǒng)及培養(yǎng)用水進(jìn)行消毒處理，通常的消毒方法為化學(xué)消毒法，但化學(xué)消毒方法通常存在消 毒不徹底、額外帶入與藻種培養(yǎng)無關(guān)的化學(xué)離子成分、長(zhǎng)期使用后造成污染物對(duì)消毒劑的 抗性、影響雨生紅球藻的正常生長(zhǎng)等不良結(jié)果。目前較理想的消毒方法為熱消毒方法，即對(duì) 藻種培養(yǎng)系統(tǒng)及培養(yǎng)用水進(jìn)行加熱處理；獲得熱資源的方式一般為電加熱、燃煤鍋爐等，通 常存在耗能尚、成本尚、對(duì)環(huán)境有污染影響等不利方面。
[0005] 因此，如何改善雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)是當(dāng)前雨生紅球藻規(guī)?；B(yǎng)殖面臨的重 大問題，當(dāng)前亟需一種能夠?qū)τ晟t球藻藻種的培養(yǎng)用水進(jìn)行徹底消毒處理并且能夠獲得 經(jīng)濟(jì)環(huán)保的熱資源的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)。本 實(shí)用新型提供的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)可以使用太陽能產(chǎn)生的熱水資源對(duì)雨生紅球藻 藻種培養(yǎng)系統(tǒng)消毒，同時(shí)將冷卻后的太陽能熱水作為雨生紅球藻藻種的培養(yǎng)用水，所述系 統(tǒng)不僅可以滿足雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)的消毒要求，而且能夠有效地控制生物污染對(duì)雨 生紅球藻藻種造成的不利影響。因此，本實(shí)用新型提供的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)具有經(jīng) 濟(jì)、環(huán)保、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本實(shí)用新型提供了一種雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)，所述培養(yǎng)系統(tǒng)包括太陽能熱水 裝置1，雨生紅球藻藻種培養(yǎng)裝置3,以及用于將太陽能熱水裝置1和雨生紅球藻藻種培養(yǎng) 裝置3相連通的管道2,其中所述太陽能熱水裝置1上設(shè)置有溫度控制閥，用于將出水溫度 控制在60°C或以上。
[0008] 優(yōu)選地，所述太陽能熱水裝置1包括太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11、熱水儲(chǔ)水桶12、溫 度控制閥13、上循環(huán)管14、下循環(huán)管15、太陽能真空集熱管16 ;
[0009] 其中，太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11的進(jìn)水口 21和太陽能真空集熱管16的進(jìn)水口 22 分別與下循環(huán)管15連通，所述下循環(huán)管15為三叉管，用于將冷水分別輸送至太陽能熱水循 環(huán)儲(chǔ)水桶11和太陽能真空集熱管16 ;太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11的進(jìn)水口 24與太陽能真 空集熱管16的出水口 23通過上循環(huán)管15連接，用于將太陽能真空集熱管16中的熱水輸 送至太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11 ;
[0010] 所述太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11的出水口 25與熱水儲(chǔ)水桶12的進(jìn)水口 26通過管 道19連通，所述管道19上還設(shè)置有溫度控制閥13,用于將太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶11中溫 度為60°C或以上的熱水輸送至熱水儲(chǔ)水桶12,所述熱水儲(chǔ)水桶12的出水口 27與管道2連 通，用于將溫度為60°C或以上的熱水通過管道2輸送至雨生紅球藻藻種培養(yǎng)裝置3。
[0011] 優(yōu)選地，所述太陽能熱水裝置1還包括補(bǔ)水桶17,所述補(bǔ)水桶17與下循環(huán)管15連 通，用于存儲(chǔ)冷水。
[0012] 優(yōu)選地，所述雨生紅球藻藻種培養(yǎng)裝置3為光生物反應(yīng)器；更優(yōu)選為玻璃平板式 光生物反應(yīng)器、管道式光生物反應(yīng)器、玻璃缸式光生物反應(yīng)器中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選地，還可以在管道2上設(shè)置有出水控制栗和溫度控制閥，用于將出水溫度控 制在60°C或以上。
[0014] 本實(shí)用新型提供的裝置的使用方法如下：
[0015] 1)使用太陽能熱水裝置1，將雨生紅球藻藻種培養(yǎng)用水加熱至60°C或以上，并在 熱水儲(chǔ)水桶12中儲(chǔ)存；
[0016] 2)使用冷水將藻種培養(yǎng)裝置2清洗干凈、晾干；
[0017] 3)使用熱水儲(chǔ)水桶12中的熱水對(duì)藻種培養(yǎng)裝置涮洗，其中所述熱水水溫為60°C 或以上；
[0018] 優(yōu)選地，所述涮洗次數(shù)為1-2次；
[0019] 4)排除清洗熱水后，在藻種培養(yǎng)裝置2中再次加入水溫為60°C或以上的太陽能熱 水進(jìn)行浸泡消毒；
[0020] 5)當(dāng)水溫自然冷卻至28°C以下時(shí)，在藻種培養(yǎng)裝置2中配制培養(yǎng)基，接入雨生紅 球藻藻種開始藻種培養(yǎng)過程。
[0021] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0022] 雨生紅球藻藻種的培養(yǎng)用水需要進(jìn)行加熱處理，以使水體中含有的雜藻、原生生 物等滅活。
[0023] 當(dāng)前對(duì)雨生紅球藻藻種的培養(yǎng)用水進(jìn)行消毒的方法主要為電加熱法、燃煤鍋爐法 等。還可以使用化學(xué)消毒法。對(duì)藻種培養(yǎng)裝置及培養(yǎng)用水的熱消毒，往往只會(huì)在室內(nèi)培養(yǎng)階 段使用，例如：三角瓶、試劑瓶的培養(yǎng)。由于受培養(yǎng)條件及工藝、成本、不具備可操作性等因 素制約，規(guī)?；囵B(yǎng)情況下，室外藻種培養(yǎng)主要采取清洗培養(yǎng)容器、增加接種濃度、調(diào)控pH、 營(yíng)養(yǎng)源、溫度、光照等生長(zhǎng)條件確保培養(yǎng)藻種的種群優(yōu)勢(shì)來防止污染，通常不會(huì)對(duì)室外藻種 培養(yǎng)的容器及培養(yǎng)用水進(jìn)行專門消毒。當(dāng)培養(yǎng)藻種中發(fā)現(xiàn)生物污染時(shí)一般采取添加二氧化 氯、漂白粉、碳銨等化學(xué)物質(zhì)來控制生物污染。另外，通常情況下，對(duì)室外藻種培養(yǎng)裝置及培 養(yǎng)用水的消毒方式為：采用雙氧水、臭氧、二氧化氯等化學(xué)方式進(jìn)行消毒。一般不會(huì)采用電 加熱的方式更不會(huì)聯(lián)想到采用太陽能方式對(duì)藻種培養(yǎng)裝置及培養(yǎng)用水進(jìn)行消毒。
[0024] 對(duì)此，申請(qǐng)人分別比較了使用所述方法以及本申請(qǐng)的系統(tǒng)對(duì)雨生紅球藻藻種培養(yǎng) 用水進(jìn)行消毒的優(yōu)劣，如表1所示。
[0025] 表1不同水消毒方法比較：
[0026]
[0027] 從表中也可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型建立的新型規(guī)?；晟t球藻 藻種培養(yǎng)系統(tǒng)，可滿足藻種培養(yǎng)系統(tǒng)的消毒要求，并有效控制生物污染對(duì)雨生紅球藻藻種 生長(zhǎng)造成的種群數(shù)量降低、過早形成孢子、培養(yǎng)失敗等不利影響。且使用過程中消毒成本零 投入、零能耗、零污染。本實(shí)用新型的系統(tǒng)適合工業(yè)化生產(chǎn)，適用范圍為規(guī)?；晟t球藻 藻種培養(yǎng)，可應(yīng)用于不同藻種培養(yǎng)方式的雨生紅球藻生產(chǎn)企業(yè)，例如使用玻璃缸、塑料桶、 大型塑料缸、管道等培養(yǎng)雨生紅球藻藻種均可以使用本申請(qǐng)的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0028] 以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案，其中：
[0029] 圖1為本實(shí)用新型的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)示意圖；
[0030] 圖2為本實(shí)用新型的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)中一種太陽能熱水裝置的示意圖；
[0031] 圖3為本實(shí)用新型的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)中一種光生物反應(yīng)器的示意圖；其 中，所述光生物反應(yīng)器為玻璃缸式光生物反應(yīng)器，主要原件包括玻璃缸體和支架；
[0032] 圖4為本實(shí)用新型的一種雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)示意圖；
[0033] 圖5為不同消毒方法處理的藻種培養(yǎng)用水培養(yǎng)藻種四日后的圖片；
[0034] 其中圖5a為使用本實(shí)用新型的雨生紅球藻藻種培養(yǎng)系統(tǒng)培養(yǎng)藻種四日后的宏觀 圖片，圖5b和圖5c分別為其100X顯微鏡下的鏡檢圖片；
[0035] 其中圖5d為使用化學(xué)消毒法培養(yǎng)藻種四日后的宏觀圖片，圖5e和圖5f分別為其 100X顯微鏡下的鏡檢圖片。
[0036] 附圖標(biāo)iP,說明
[0037] 1、太陽能熱水裝置，2、雨生紅球藻藻種培養(yǎng)裝置，3、管道裝置，
[0038] 11、太陽能熱水循環(huán)儲(chǔ)水桶，12、熱水儲(chǔ)水桶，13、溫度控制閥，14、上循環(huán)管