先進藻類培養與在線監測系統落地水生所

近日，由易科泰提供的先進光養生物反應器——MC1000藻類培養與在線監測系統，已成功在中科院水生所落地運行。該系統具備多通道高通量培養、光源精準調控、連續穩定供氣、長期生長動態監測等核心功能，可廣泛應用于藻類生物能源生產、污水處理、碳固定、環境污染生物傳感檢測，以及營養健康食品、藥品的研發與生產等多個領域。

易科泰生態技術公司擁有十多年的光氧生物反應器技術服務和產品研發經驗，提供全面的藻類培養、藻類表型分析和在線環境監測技術解決方案：

l 多通道智能LED光源技術——多光質可選、自動光強控制、光照周期節律；

l 自動環境調節技術——溫度、CO2、pH等不同環境控制；

l 持續在線監測功能——光密度、藻類熒光生理指數、溶解氧、pH、碳排放等多參數監測；

l 專業葉綠素熒光程序——藻類熒光快速動力學曲線OJIP、Q-A再氧化動力學，詳細解析光合作用電子傳遞過程；

l 早期、無損、超高靈敏度在線監測藻類對環境的響應，如藻類生長狀態、脅迫狀態、生理健康狀態以及對環境污染的響應等；

l 特殊成分檢測——氣體交換動力學分析（CO2、O2）、固氮物種研究（N2、C2H2）、生物燃料研究（H2、CH3CH2OH、碳氫化合物）、氣體污染物研究（CH4、H2S、NOx、SO2、CS2、CO等）、揮發性有機物、溶劑研究等成分檢測分析；

應用案例——藍藻培養環境模擬：

德國B?hm J團隊（Frontiers in microbiology, 2023）通過構建攜帶pirC基因突變的產乙醇藍藻菌株，利用MC1000多通道藻類培養監測系統模擬不同光照條件及低氧低氮環境，探究了不同氮、碳水平下pirC突變對乙醇產量的影響，并分析了該突變對藍藻碳分配（如糖原儲存、糖酵解途徑）及整體初級代謝的調控作用。實驗結果顯示：在氮限制條件下，2-酮戊二酸的積累促使pirC從與PII蛋白的結合態中釋放，進而抑制磷酸甘油酸變位酶；而pirC的缺失可解除這一抑制效應，增加丙酮酸供應，最終提升乙醇產量；在正常氮條件下，糖原儲存是碳分配的主要方向，從而削弱了pirC突變的作用。該研究證實，pirC介導的碳通量調控是藍藻乙醇生產的關鍵靶點，為構建高效產乙醇藍藻“綠色細胞工廠"提供了理論依據與技術參考。

易科泰藻類培養與監測技術：

智能光養生物反應器：

AlgaTech®高通量藻類表型成像分析平臺：

培養環境氣體分析質譜儀：

參考文獻：B?hm J, Kauss K, Michl K, et al. Impact of the carbon flux regulator protein pirC on ethanol production in engineered cyanobacteria[J]. Frontiers in microbiology, 2023, 14: 1238737.