专利名称：为密闭空间定时定量提供氧气的技术的制作方法
蓝藻的细胞结构简单，没有真正意义的细胞核、叶绿体及线粒体。但蓝藻的光合系统与高等绿色植物相似，以水为电子供体，有光系统I和光系统II，所以蓝藻很可能是第一个向原始大气中释放氧气的有机体，并促使了需氧代谢的进化发展。螺旋藻是蓝藻门段殖体纲、颤藻科的一个属，由于我们发现了螺旋藻细胞激发放氧的特性，并且激发条件是光照强度和温度，所以只要将光照和温度合理匹配，就可做到定时定量地控制细胞向环境放出氧气，这就孕育着极大地应用价值。早在上个世纪前苏联、美国等国家在航天飞机、空间站、宇宙飞船上应用绿藻释放O2，为载人飞行器提供O2，然而，当时无法做到控制集中大量放氧，人类没有做到使藻类细胞定时定量地向外部环境释放O2，这必定影响了应用质量和应用范围。如果该领域应用螺旋藻细胞，采用该项技术至少有三大优势(1)能够做到为密闭空间能够定时定量提供O2；(2)在应用过程中，能够为宇航员提供新鲜的保健食品；(3)在5～48℃范围调节温度，而这一温度区间正包括了人体适应范围，也可通过调节光强将温度控制在更适合生活和工作的范围。
将螺旋藻细胞控制在5℃的条件下，其细胞基本不向外释放氧气，从20℃～35℃之间，细胞放氧速率随着温度增加而增加，当作用温度在25℃以上，光照200μmol·m-2·s-1以上时，螺旋藻细胞就可发生激发放氧，激发放氧量相当于正常状态下细胞放氧量的100倍左右。而激发放氧持续的时间大约在200min.以上。也可通过提高光强使螺旋藻细胞发生激发放氧，如当光强提高到1329μmol·m-2·s-1时，作用温度在25℃时，该细胞只需几分钟就可发生细胞激发放氧。如果在60m3的封闭空间，O2浓度维持在20％，需要12m3的氧气量，约需3.2升螺旋藻藻液(OD值为0.59)供氧，OD值在1以下的藻液均可正常生长，所以藻液的体积仍有减少的可能，换句话说，1.9升藻液(OD值为1)就可满足供氧需要。藻液量较小，藻液所占空间就小，其控制范围却可在0～3724 O2L/L/h之间，而且控制范围的变化可通过调节光照和温度的组合来实现。
本发明应用成本低廉、操作方便，应用范围广，生产潜力大，生态与经济效益高。
权利要求
1.本发明涉及一项为密闭空间定时定量提供氧气的新技术，其特征在于螺旋藻细胞在强光、高温条件下，能够发生细胞激发放氧，通过调节光照强度和作用温度达到细胞定时定量释放氧气的目的。
2.根据权力要求1.在细胞放氧期间，光照强度可调节区间在大于螺旋藻光补偿点到2000μmol·m-2·s-1之间。
3.根据权力要求1.在细胞放氧期间，藻液温度可在5～48℃之间调节。
4.根据权利要求1.，螺旋藻细胞向外释放氧气量取决于将权利要求2.和权利要求3.的上述光照和温度交互作用的结果，所以只能通过双因子双向调节，才能达到细胞定时定量释放氧气。
5.根据权利要求1.，该技术适用于所有需氧的密闭空间，如室内、太空飞行器、潜艇等。
全文摘要
本发明涉及一项为密闭空间定时定量提供氧气的技术，其特征在于通过调控作用光强、温度使螺旋藻细胞定时定量向外释放氧气。由于我们首次发现的螺旋藻细胞激发放氧的现象，使可控细胞单位放氧量比其在一般条件下，光合作用的单位放氧量增加100倍以上，这样就孕育着极大的应用价值。可应用在室内、太空飞行器、潜艇等。
文档编号C12N1/12GK1616649SQ200310113319
公开日2005年5月18日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者尹伟伦, 李博生 申请人:尹伟伦, 李博生