[发明专利]一种利用声频技术提高微藻繁殖速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用声频技术提高微藻繁殖速度的方法。

背景技术

 微藻（microalgae）是一类体积小、结构简单、生长繁殖快速、能进行光合作用(少部分为异养生长)的低等植物，其对太阳能利用效率高，对环境的适应能力强，因此受到人们越来越多的重视。微藻种类繁多，常见且有利用价值的有微绿球藻、塔胞藻、小球藻、杜氏藻、扁藻、指藻、舟形藻、卵形藻、螺旋藻等。微藻是宝贵的生物资源，除了提取脂肪用于加工生物柴油以外，微藻所生产及含有的活性成分具有重要经济价值，在医药、保健品、饲料、化工和环保等方面有广泛的应用。微藻资源已成为食品、药物和生物能源产品的重要宝库。

微藻细胞中含有蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素（如Cu、Fe、Se、Mn等）等高价值的营养成分和化工原料。微藻含有丰富的优质蛋白质，如部分蓝藻与绿藻的蛋白质含量很高，可作为单细胞蛋白(SCP)的重要来源。螺旋藻中的蛋白质质量占细胞干重的比例不仅高达60％~80％，而且它含有的氨基酸达17种之多。微藻中提取的色素主要有β-胡萝卜素、虾青素和藻蓝素，β-胡萝卜素具有抗氧化、抗突变、抗衰老、预防癌症、增加免疫力等作用。微藻也是必需维生素的重要来源，所含的维生素A、维生素E、核黄素、吡多醇、维生素B₁₂、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。利用微藻培养生产多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)主要是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。微藻是海洋食物链中PUFAs的最初生产者。PUFAs具有广泛的生物学活性，在生理、营养和药理等方面有重要作用。近年来，随着海洋药物的兴起，微藻多糖作为药物和药物中间体的研究已成为药物研究的重点。相关研究表明，微藻多糖具有抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射和降血糖等活性功效。

微藻每年固定的CO₂大约占全球净光合产量的40％，在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。目前全世界面临着能源短缺和环境污染的双重压力。微藻是一类重要的生物质能源，具有光合作用效率高、生长周期短、易培养以及含有较高的脂类等特点，而且在中国广阔的沿海、内地水域和盐碱地大规模种植高油藻类，不存在与人争粮、与粮争地的问题，已引起我国政府、科学家和企业家的高度关注。微藻生物能源技术是近年来在新能源领域兴起的一个重要分支。微藻中含有很多种类富含油脂，可以用来生产生物柴油；另一些藻类中含有极丰富的烃类物质，化学结构与矿物油相似，提取后可加工成汽油、柴油使用；在特定条件下，绿藻和蓝藻在光合作用的同时可以产生氢气。微藻还可以吸收并利用工业生产排放出的大量二氧化碳和氮化物，有利于改善环境。

声频助长技术在农业上已有较多的应用，如给奶牛、蛋鸡听音乐可提高产量，给植物听音乐不仅提高产量，还可提高品质。声波对细菌等微生物繁殖和生长的影响国内外也有一些研究。我们在植物声波助长技术方面进行了大量的研究，近期对食用菌生长、产量及营养成分等方面的试验表明，声波可使食用菌的菌丝体生长速度加快、子实体提早出菇，产量有较大提高，还能使食用菌的品质如脂肪、蛋白质和粗多糖也有所提高。目前，声频技术应用于微藻的培养过程鲜有报道。

微藻的规模养殖技术和光生物反应器技术是微藻综合开发和利用的核心环节，也是目前该领域的技术瓶颈。

发明内容

   针对上述技术问题，本发明提出一种利用声频技术提高微藻繁殖速度的方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

 一种利用声频技术提高微藻繁殖速度的方法，包括如下步骤：

1）合成振幅高低交错声波，并将其存储在介质中；

2）从介质中读取声波数据并将其转化为电信号，通过功放电路将所述电信号放大；

3）通过电线将放大后的电信号送入置于微藻环境水体中的水下音频播放器将电信号转化为声波，并通过水介质进行传播。

进一步的，所述步骤1）中声波振幅每0.5秒交替变化一次，高低振幅的声波之间声强差为3dB。

进一步的，步骤3）所述中音频播放器播放的响度为80-90dB左右并采用定时控制器的方式每天播放3小时。

进一步的，所述声波频率为400-1000Hz。

进一步的，所述声波频率为400Hz。