微藻生物固碳研究：多通道藻类培养与在线监测

日前，美-巴能源高级研究中心(USPCAS-E)的研究人员报道了两种新型微藻：它们能够在高浓度CO2（4%）培养环境中提升生物量产量，保持高生长速率和高固碳率，因而具备CO2生物固定的潜力。

研究人员对比了MC1000 8通道藻类培养监测系统和实验室常规反应器（下图）对微藻的培养效率和表现。前者由8个100ml藻类培养试管、水浴控温系统、LED光源控制系统及光密度和溶解氧（选配）在线监测系统等组成。后者则由置于层流室中的500mL试剂瓶组成。

发现在相同CO2浓度下，使用MC1000培养的两种新型微藻的生物量浓度（下左图）、比生长速率和CO2固定率（下右图）均显著高于实验室常规反应器。

MC1000多通道藻类培养监测系统优秀的表现和更高的效率得益于其独特的设计和多样的功能：

（1）水浴温控：MC1000可实现精确水浴控温，如本案例中设定26±0.5 ℃的恒温条件。而实验室常规反应器不具备水浴温控功能，只能在实验室温度内（26℃-33℃）上下波动，影响微藻的生长。

（2）均质光照：MC1000培养体积和试管直径较小，从而使微藻溶液的光透性更好；气液传质效率更高，因而细胞混匀程度更高，细胞能够获得强度相同的光照。相反地，实验室常规反应器体积较大，光很难透过所有细胞。光的吸收和散射会使高密度微藻溶液深处的光强大大减小，细胞也无法获得相同强度的光。

（3）持续实时OD测量：MC1000内置OD680和OD720测量功能，因此无需取样即可定期检测藻液的OD值的变化，用以评估生物量浓度。实验室常规反应器则需取样后额外借助分光光度计进行测定。生物量浓度—OD680拟合结果表明MC1000同样能够达到较高的线性相关程度。

    因而MC1000多通道藻类培养监测系统既能够提供精确可控的培养环境（光照、温度、气体混匀、气体浓度），又能够提供OD在线测量功能，用于快速评估微藻生物量浓度和生长速率。MC1000集实验处理、精确培养和在线监测于一体，是评估微藻固碳能力的利器。可选配藻类光合作用在线监测单元，在线监测藻类光合作用（产氧量）及headspace CO2监测。可选配藻类叶绿素荧光检测单元。

参考论文：Khan T A, Liaquat R, Khoja A H, et al. Biological carbon capture, growth kinetics and biomass composition of novel microalgal species[J]. Bioresource Technology Reports, 2022, 17: 100982.