特定比例紅藍LED光照可將杜氏鹽藻脂質(zhì)產(chǎn)量提升至35%以上

作為一種可再生和可持續(xù)的清潔能源來源，當前階段的乙醇、生物柴油和其它生物燃料制造仍面臨著相當大的挑戰(zhàn)。除了糧食安全，業(yè)內(nèi)仍缺乏更多高效率、低成本的生產(chǎn)技術(shù)。好消息是，揚州大學(xué)的一支科研團隊，已于近日出版的《可再生與可持續(xù)能源期刊》上介紹了如何用紅藍組合 LED 光來增強藻類的生長，進而促成新一代生物燃料的發(fā)展。

用于藻類培養(yǎng)的照明裝置和容器（來源：揚州大學(xué)）

據(jù)悉，這項研究的重點在于紅藍組合的 LED 照明是如何促進杜氏鹽藻（D. salina）的生長，并增強關(guān)鍵的生物成分（比如脂質(zhì)）的合成。

這種常見于鹽湖中的微藻，以鮮艷的粉紅色、胡蘿卜素含量高、易于培養(yǎng)等特性而被人們所熟知，并且被廣泛應(yīng)用于食品和化妝品中。

鹽藻在不同光照條件下的生長狀況（來源：揚州大學(xué)）

與其它生物質(zhì)原料相比，微藻通常能夠積累更多的脂質(zhì)（構(gòu)成天然油與蠟的脂肪酸），意味著轉(zhuǎn)換為可用生物燃料的百分比也更高。不過缺乏細胞壁的杜氏鹽藻，能夠進一步簡化生物燃料的生產(chǎn)流程。

在這項研究中，團隊使用了白色光的受控組、輔以紅藍光組合的實驗組。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將紅藍 LED 照明結(jié)合在某種類型的微藻上，便可有效增強其生長和提升關(guān)鍵生物成分的合成。

不同照明條件下收獲的鹽藻細胞密度與干燥生物量（來源：揚州大學(xué)）

此前單色可調(diào)的 LED 光源，已被用于優(yōu)化溫室植物的生長。雖然可見光譜的各個部分都可用于光合作用，但其對植物發(fā)育的影響也不盡相同。為此，研究團隊決定深入探究微藻生長和脂質(zhì)含量之間的光照關(guān)系。

最終發(fā)現(xiàn)，不同強度的藍光無法顯著增強微藻的生長，但可增加脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和碳水化合物的含量。另一方面，與藍光和白光相比，紅光反而會對藻類生長和脂質(zhì)形成有所拖累。

不同光照條件下的鹽藻細胞生物成分含量（來源：揚州大學(xué)）

不過最佳的方案，還是以不同的比例來同時照射紅藍光。與白光對比，4：3 的紅藍光配比，能夠?qū)⑽⒃宓闹|(zhì)產(chǎn)量顯著提升 35% 以上，同時干燥生物量也提升了 10% 以上。

有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《Journal of Renewable and Sustainable Energy》上，原標題為《Impact of combined monochromatic light on the biocomponent productivity of Dunaliella salina》。