一种雨生红球藻藻种培养系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生物工程技术领域，涉及一种红球藻培养系统，具体涉及一种雨 生红球藻藻种培养系统。
【背景技术】
[0002] 雨生红球藻（H. pluvialis)属于绿藻门（Chiorophata)，绿藻纲 (Chiorophyceae)，团藻目（Volvocales)，红球藻科（Haematococcaceae)，红球藻属 (Haematococcus，Ag)。在特定生态环境中能形成厚壁孢子，积累大量的奸青素，是自然界中 最能够大量合成和积累虾青素的生物，也是自然界中天然虾青素含量最高的生物。虾青素 是一种生物抗氧化剂，具有极强的去除自由基的能力，保护细胞和组织免受脂质氧化和过 氧化的损伤，在人类功能食品、药品和珍贵水产品养殖方面具有广阔的应用前景。
[0003] 大规模养殖雨生红球藻（H. pluvialis)生产天然虾青素是国际上近年来兴起的 微藻生物技术产业。由于雨生红球藻对培养条件的要求极为严格，规模化养殖雨生红球藻 的条件为：优良生产用藻种、适合的自然环境条件（光照、温度、水源等）以及相匹配的藻种 培养系统、虾青素积累系统等硬件条件；根据雨生红球藻生理特点培养方式只能采取分批 次方式进行培养，在完成红球藻藻种培养、孢子转化、积累虾青素、采收等一系列过程后继 续开展下一次的培养过程。在雨生红球藻培养过程中，藻种培养阶段最容易受到原生动物、 杂藻等的污染，最终导致雨生红球藻种群数量降低、过早形成孢子等异常情况，进而影响后 续的扩大培养、孢子转化及虾青素积累，甚至造成培养失败的结果；因此一次性可培养藻种 的数量及藻种状态基本决定了雨生红球藻养殖企业的可养殖规模及虾青素产量水平。
[0004] 雨生红球藻藻种培养过程中，生物污染防治的有效措施为在接种前对藻种培养系 统及培养用水进行消毒处理，通常的消毒方法为化学消毒法，但化学消毒方法通常存在消 毒不彻底、额外带入与藻种培养无关的化学离子成分、长期使用后造成污染物对消毒剂的 抗性、影响雨生红球藻的正常生长等不良结果。目前较理想的消毒方法为热消毒方法，即对 藻种培养系统及培养用水进行加热处理；获得热资源的方式一般为电加热、燃煤锅炉等，通 常存在耗能尚、成本尚、对环境有污染影响等不利方面。
[0005] 因此，如何改善雨生红球藻藻种培养系统是当前雨生红球藻规模化养殖面临的重 大问题，当前亟需一种能够对雨生红球藻藻种的培养用水进行彻底消毒处理并且能够获得 经济环保的热资源的雨生红球藻藻种培养系统。 【实用新型内容】
[0006] 针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种雨生红球藻藻种培养系统。本 实用新型提供的雨生红球藻藻种培养系统可以使用太阳能产生的热水资源对雨生红球藻 藻种培养系统消毒，同时将冷却后的太阳能热水作为雨生红球藻藻种的培养用水，所述系 统不仅可以满足雨生红球藻藻种培养系统的消毒要求，而且能够有效地控制生物污染对雨 生红球藻藻种造成的不利影响。因此，本实用新型提供的雨生红球藻藻种培养系统具有经 济、环保、使用成本低的优点。
[0007] 本实用新型提供了一种雨生红球藻藻种培养系统，所述培养系统包括太阳能热水 装置1，雨生红球藻藻种培养装置3,以及用于将太阳能热水装置1和雨生红球藻藻种培养 装置3相连通的管道2,其中所述太阳能热水装置1上设置有温度控制阀，用于将出水温度 控制在60°C或以上。
[0008] 优选地，所述太阳能热水装置1包括太阳能热水循环储水桶11、热水储水桶12、温 度控制阀13、上循环管14、下循环管15、太阳能真空集热管16 ;
[0009] 其中，太阳能热水循环储水桶11的进水口 21和太阳能真空集热管16的进水口 22 分别与下循环管15连通，所述下循环管15为三叉管，用于将冷水分别输送至太阳能热水循 环储水桶11和太阳能真空集热管16 ;太阳能热水循环储水桶11的进水口 24与太阳能真 空集热管16的出水口 23通过上循环管15连接，用于将太阳能真空集热管16中的热水输 送至太阳能热水循环储水桶11 ;
[0010] 所述太阳能热水循环储水桶11的出水口 25与热水储水桶12的进水口 26通过管 道19连通，所述管道19上还设置有温度控制阀13,用于将太阳能热水循环储水桶11中温 度为60°C或以上的热水输送至热水储水桶12,所述热水储水桶12的出水口 27与管道2连 通，用于将温度为60°C或以上的热水通过管道2输送至雨生红球藻藻种培养装置3。
[0011] 优选地，所述太阳能热水装置1还包括补水桶17,所述补水桶17与下循环管15连 通，用于存储冷水。
[0012] 优选地，所述雨生红球藻藻种培养装置3为光生物反应器；更优选为玻璃平板式 光生物反应器、管道式光生物反应器、玻璃缸式光生物反应器中的一种或多种。
[0013] 优选地，还可以在管道2上设置有出水控制栗和温度控制阀，用于将出水温度控 制在60°C或以上。
[0014] 本实用新型提供的装置的使用方法如下：
[0015] 1)使用太阳能热水装置1，将雨生红球藻藻种培养用水加热至60°C或以上，并在 热水储水桶12中储存；
[0016] 2)使用冷水将藻种培养装置2清洗干净、晾干；
[0017] 3)使用热水储水桶12中的热水对藻种培养装置涮洗，其中所述热水水温为60°C 或以上；
[0018] 优选地，所述涮洗次数为1-2次；
[0019] 4)排除清洗热水后，在藻种培养装置2中再次加入水温为60°C或以上的太阳能热 水进行浸泡消毒；
[0020] 5)当水温自然冷却至28°C以下时，在藻种培养装置2中配制培养基，接入雨生红 球藻藻种开始藻种培养过程。
[0021] 本实用新型的有益效果如下：
[0022] 雨生红球藻藻种的培养用水需要进行加热处理，以使水体中含有的杂藻、原生生 物等灭活。
[0023] 当前对雨生红球藻藻种的培养用水进行消毒的方法主要为电加热法、燃煤锅炉法 等。还可以使用化学消毒法。对藻种培养装置及培养用水的热消毒，往往只会在室内培养阶 段使用，例如：三角瓶、试剂瓶的培养。由于受培养条件及工艺、成本、不具备可操作性等因 素制约，规模化培养情况下，室外藻种培养主要采取清洗培养容器、增加接种浓度、调控pH、 营养源、温度、光照等生长条件确保培养藻种的种群优势来防止污染，通常不会对室外藻种 培养的容器及培养用水进行专门消毒。当培养藻种中发现生物污染时一般采取添加二氧化 氯、漂白粉、碳铵等化学物质来控制生物污染。另外，通常情况下，对室外藻种培养装置及培 养用水的消毒方式为：采用双氧水、臭氧、二氧化氯等化学方式进行消毒。一般不会采用电 加热的方式更不会联想到采用太阳能方式对藻种培养装置及培养用水进行消毒。
[0024] 对此，申请人分别比较了使用所述方法以及本申请的系统对雨生红球藻藻种培养 用水进行消毒的优劣，如表1所示。
[0025] 表1不同水消毒方法比较：
[0026]
[0027] 从表中也可以看出，与现有技术相比，本实用新型建立的新型规模化雨生红球藻 藻种培养系统，可满足藻种培养系统的消毒要求，并有效控制生物污染对雨生红球藻藻种 生长造成的种群数量降低、过早形成孢子、培养失败等不利影响。且使用过程中消毒成本零 投入、零能耗、零污染。本实用新型的系统适合工业化生产，适用范围为规模化雨生红球藻 藻种培养，可应用于不同藻种培养方式的雨生红球藻生产企业，例如使用玻璃缸、塑料桶、 大型塑料缸、管道等培养雨生红球藻藻种均可以使用本申请的雨生红球藻藻种培养系统。
【附图说明】
[0028] 以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：
[0029] 图1为本实用新型的雨生红球藻藻种培养系统示意图；
[0030] 图2为本实用新型的雨生红球藻藻种培养系统中一种太阳能热水装置的示意图；
[0031] 图3为本实用新型的雨生红球藻藻种培养系统中一种光生物反应器的示意图；其 中，所述光生物反应器为玻璃缸式光生物反应器，主要原件包括玻璃缸体和支架；
[0032] 图4为本实用新型的一种雨生红球藻藻种培养系统示意图；
[0033] 图5为不同消毒方法处理的藻种培养用水培养藻种四日后的图片；
[0034] 其中图5a为使用本实用新型的雨生红球藻藻种培养系统培养藻种四日后的宏观 图片，图5b和图5c分别为其100X显微镜下的镜检图片；
[0035] 其中图5d为使用化学消毒法培养藻种四日后的宏观图片，图5e和图5f分别为其 100X显微镜下的镜检图片。
[0036] 附图标iP,说明
[0037] 1、太阳能热水装置，2、雨生红球藻藻种培养装置，3、管道装置，
[0038] 11、太阳能热水循环储水桶，12、热水储水桶，13、温度控制阀，14、上循环管