【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微藻生物量检测领域，具体涉及一种微藻生物量光密度检测方法。
技术介绍
1、微藻通常是指需要在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类，如小球藻、螺旋藻、念珠藻等。由于微藻个体较小且往往均匀分布在水体等液相培养介质中，其生物量检测方法主要包括基于显微镜观察的细胞计数法、基于烘干获得藻体干物质的干重法和基于藻液光谱特性的光密度(optical density，od)法等。细胞计数法检测时间较长，且部分微藻难以在显微镜下进行精确计数。干重法是较为准确的生物量检测方法，但往往需要经过过滤、烘干等步骤，耗时长、操作多，且样品为一次性消耗品，多次检测对样品的需求量较大。目前普遍采用光密度法，使用分光光度计等设备测定藻液光密度来间接反映细胞密度和生物量的关系，该方法具有实时快捷、操作简单、样品需求量小等优点。
2、微藻生物量光密度检测法的工作原理是基于分光光度计的朗伯-比尔定律，即物质在一定波长处的光密度与物质的浓度和光程呈正比。微藻藻液是由培养基和悬浮于其中的藻细胞组成的悬浊液，除对入射光的吸收效应，还有反射、折射和散射效应，可能不完全符合朗伯-比尔定律成立的条件。此外，藻液对光的吸收除直接与生物量或细胞密度有关，还与藻体大小、形状及光合色素组成有关。因此，当藻体形态或光合色素组成发生改变时，吸收光谱特性也会随之改变。
3、研究表明，微藻的光谱特性存在明显的种内和种间变化，可能与藻体粒径和光合色素组成有关。除藻种因素外，季节、光照、温度、营养和水体等生长环境条件对微藻的形态和光合色素含量都有显著影响，会影响藻
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有的微藻光密度检测方法因藻体粒径和色素组成的差异造成光谱特性不同，导致光密度法的准确性降低的问题。
2、本专利技术的目的是采取下述技术方案来实现的：
3、一种微藻生物量光密度检测方法，包括如下步骤：
4、取一定体积的不同批次或不同培养条件下获得的藻液，用烘干至恒重的滤网反复过滤后，将藻体连同滤网烘干至恒重，以烘干前后的差值代表微藻生物量干重，根据计算结果，另取一定体积不同批次或不同培养条件下获得的藻液，定容至相同干重，得到待测藻液；
5、对所述待测藻液进行全波长扫描，得到全光谱特征；
6、对所述全光谱特征进行变异系数分析，得到筛选扫描波段；
7、从所述筛选扫描波段中选择最小变异系数对应的波长作为最终检测波长。
8、优选的，所述全波长扫描的波段为300～800nm。
9、优选的，所述变异系数分析具体包括：计算同一波长下不同批次或不同培养条件下微藻的光密度值的变异系数，以得到的变异系数为纵坐标，对应的波长为横坐标，绘制拟合曲线；所述变异系数的计算公式为：
10、
11、其中cv为变异系数，σ为标准偏差，μ为平均值。
12、优选的，所述筛选扫描波段为不在光合色素吸收峰范围且变异系数变动幅度相对稳定的区域。
13、优选的，所述最终检测波长为可见光波长。
14、优选的，所述微藻包括单细胞藻种、多细胞藻种、单一藻种、多藻种混合、同批次藻种、多批次藻种混合中的一种或多种。
15、优选的，当所述微藻包括非单细胞藻种时，所述另取一定体积不同批次或不同培养条件下获得的微藻，定容至相同干重，得到待测藻液还包括：
16、另取一定体积不同批次或不同培养条件下获得的藻液，定容至相同干重，进行均一化处理，得到待测藻液。
17、优选的，所述均一化处理具体包括通过超声波对所述微藻进行破碎，实现所述微藻在形态方面的均一化。
18、优选的，所述超声波的超声条件根据处理后藻丝体的均一化程度和细胞破碎率确定，优选均一化程度高且细胞破碎率低的超声条件。
19、所述特定条件的超声波，是指特定的超声功率、超声时长、超声间歇和超声频次等条件，不同藻种、不同设备适用的超声条件可能不同，所述藻丝体均一化程度需要在显微镜下进行观察和比较，其形态越接近，则均一化程度越高，一般建议藻丝体为单个细胞级别(数个微米)最佳。
20、优选的，所述藻丝体的破碎率不高于25％，所述细胞破碎率的计算公式为：
21、s＝rt/rmax
22、其中s为细胞破碎率，rt为测试条件下溶出物释放量，rmax为最大溶出物释放量。
23、所述细胞破碎率，是指对超声条件下获得的藻液进行离心，对上清液的光合色素含量等某一细胞溶出物进行检测，细胞溶出物含量越高则细胞破碎程度越高。
24、本专利技术的技术原理为：本专利技术提供了一种基于藻体均一化处理和筛选扫描波段的光密度生物量检测方法。通过使用特定条件的超声波进行细胞均一化处理减少微藻形态对检测结果的影响，通过对藻液进行全光谱扫描和变异系数分析，筛选检测波段，光合色素组成对光密度值的影响，提高检测结果的可靠性。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
26、1、本专利技术所述的微藻生物量光密度检测方法，包括如下步骤：取一定体积的不同批次或不同培养条件下获得的藻液，用烘干至恒重的滤网反复过滤后，将藻体连同滤网烘干至恒重，以烘干前后的差值代表微藻生物量干重，根据计算结果，取一定体积不同批次或不同培养条件下获得的藻液，定容至相同干重，得到待测藻液；对所述待测藻液进行全波长扫描，得到全光谱特征；对所述全光谱特征进行变异系数分析，得到筛选扫描波段；从所述筛选扫描波段中选择最小变异系数对应的波长作为最终检测波长。通过对不同批次或不同培养条件下的藻液的吸收光谱进行变异系数分析，可以选出生物量光密度检测的优选波长区间，较大限度避免微藻的光合色素组成对光密度值的影响，更好地反映真实的生物量情况，具有广泛的适用性。
27、2、当所述微藻为非单细胞藻种时，本专利技术的微藻生物量光密度检测方法还包括，通过超声波对所述藻液进行破碎，实现所述微藻在形态方面的均一化，避免微藻的微观形态对光密度值的影响，可信度高，普适性好。
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1.一种微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述全波长扫描的波段为300～800nm。
3.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述变异系数分析具体包括：计算同一波长下不同批次或不同培养条件下获得的藻液的光密度值的变异系数，以得到的变异系数为纵坐标，对应的波长为横坐标，绘制拟合曲线；
4.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述筛选扫描波段为不在光合色素吸收峰范围且变异系数变动幅度相对稳定的区域。
5.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述最终检测波长为可见光波长。
6.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述微藻包括单细胞藻种、多细胞藻种、单一藻种、多藻种混合、同批次藻种、多批次藻种混合中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，当所述微藻包括非单细胞藻种时，所述另取一定体积不同批次或不同培养条件下获得的
8.根据权利要求7所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述均一化处理具体包括通过超声波对所述藻液进行破碎，实现所述微藻在形态方面的均一化。
9.根据权利要求8所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述超声波的超声条件根据处理后藻丝体的均一化程度和细胞破碎率确定，优选均一化程度高且细胞破碎率低的超声条件。
10.根据权利要求9所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述藻丝体的破碎率不高于25％，所述细胞破碎率的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述全波长扫描的波段为300～800nm。
3.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述变异系数分析具体包括：计算同一波长下不同批次或不同培养条件下获得的藻液的光密度值的变异系数，以得到的变异系数为纵坐标，对应的波长为横坐标，绘制拟合曲线；
4.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述筛选扫描波段为不在光合色素吸收峰范围且变异系数变动幅度相对稳定的区域。
5.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述最终检测波长为可见光波长。
6.根据权利要求1所述的微藻生物量光密度检测方法，其特征在于，所述微藻包括单细胞...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛瑞鑫，刘力涛，艾为党，王玥，王栋，朱艳芳，徐雅薇，
申请(专利权)人：中国航天员科研训练中心，
类型：发明
国别省市：
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