研究配图 - 1:用于藻类培养的照明装置和容器
据悉,这项研究的重点在于红蓝组合的 LED 照明是如何促进杜氏盐藻(D. salina)的生长,并增强关键的生物成分(比如脂质)的合成。
这种常见于盐湖中的微藻,以鲜艳的粉红色、胡萝卜素含量高、易于培养等特性而被人们所熟知,并且被广泛应用于食品和化妆品中。
研究配图 - 2:盐藻在不同光照条件下的生长状况
与其它生物质原料相比,微藻通常能够积累更多的脂质(构成天然油与蜡的脂肪酸),意味着转换为可用生物燃料的百分比也更高。不过缺乏细胞壁的杜氏盐藻,能够进一步简化生物燃料的生产流程。
在这项研究中,团队使用了白色光的受控组、辅以红蓝光组合的实验组。结果发现,通过将红蓝 LED 照明结合在某种类型的微藻上,便可有效增强其生长和提升关键生物成分的合成。
研究配图 - 3:不同照明条件下收获的盐藻细胞密度与干燥生物量
此前单色可调的 LED 光源,已被用于优化温室植物的生长。虽然可见光谱的各个部分都可用于光合作用,但其对植物发育的影响也不尽相同。为此,研究团队决定深入探究微藻生长和脂质含量之间的光照关系。
最终发现,不同强度的蓝光无法显著增强微藻的生长,但可增加脂质、蛋白质和碳水化合物的含量。另一方面,与蓝光和白光相比,红光反而会对藻类生长和脂质形成有所拖累。
研究配图 - 4:不同光照条件下的盐藻细胞生物成分含量
不过最佳的方案,还是以不同的比例来同时照射红蓝光。与白光对比,4:3 的红蓝光配比,能够将微藻的脂质产量显著提升 35% 以上,同时干燥生物量也提升了 10% 以上。
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《Journal of Renewable and Sustainable Energy》上,原标题为《Impact of combined monochromatic light on the biocomponent productivity of Dunaliella salina》。