專利名稱：為密閉空間定時定量提供氧氣的技術的制作方法
藍藻的細胞結構簡單，沒有真正意義的細胞核、葉綠體及線粒體。但藍藻的光合系統與高等綠色植物相似，以水為電子供體，有光系統I和光系統II，所以藍藻很可能是第一個向原始大氣中釋放氧氣的有機體，并促使了需氧代謝的進化發展。螺旋藻是藍藻門段殖體綱、顫藻科的一個屬，由于我們發現了螺旋藻細胞激發放氧的特性，并且激發條件是光照強度和溫度，所以只要將光照和溫度合理匹配，就可做到定時定量地控制細胞向環境放出氧氣，這就孕育著極大地應用價值。早在上個世紀前蘇聯、美國等國家在航天飛機、空間站、宇宙飛船上應用綠藻釋放O2，為載人飛行器提供O2，然而，當時無法做到控制集中大量放氧，人類沒有做到使藻類細胞定時定量地向外部環境釋放O2，這必定影響了應用質量和應用范圍。如果該領域應用螺旋藻細胞，采用該項技術至少有三大優勢(1)能夠做到為密閉空間能夠定時定量提供O2；(2)在應用過程中，能夠為宇航員提供新鮮的保健食品；(3)在5～48℃范圍調節溫度，而這一溫度區間正包括了人體適應范圍，也可通過調節光強將溫度控制在更適合生活和工作的范圍。
將螺旋藻細胞控制在5℃的條件下，其細胞基本不向外釋放氧氣，從20℃～35℃之間，細胞放氧速率隨著溫度增加而增加，當作用溫度在25℃以上，光照200μmol·m-2·s-1以上時，螺旋藻細胞就可發生激發放氧，激發放氧量相當于正常狀態下細胞放氧量的100倍左右。而激發放氧持續的時間大約在200min.以上。也可通過提高光強使螺旋藻細胞發生激發放氧，如當光強提高到1329μmol·m-2·s-1時，作用溫度在25℃時，該細胞只需幾分鐘就可發生細胞激發放氧。如果在60m3的封閉空間，O2濃度維持在20％，需要12m3的氧氣量，約需3.2升螺旋藻藻液(OD值為0.59)供氧，OD值在1以下的藻液均可正常生長，所以藻液的體積仍有減少的可能，換句話說，1.9升藻液(OD值為1)就可滿足供氧需要。藻液量較小，藻液所占空間就小，其控制范圍卻可在0～3724 O2L/L/h之間，而且控制范圍的變化可通過調節光照和溫度的組合來實現。
本發明應用成本低廉、操作方便，應用范圍廣，生產潛力大，生態與經濟效益高。
權利要求
1.本發明涉及一項為密閉空間定時定量提供氧氣的新技術，其特征在于螺旋藻細胞在強光、高溫條件下，能夠發生細胞激發放氧，通過調節光照強度和作用溫度達到細胞定時定量釋放氧氣的目的。
2.根據權力要求1.在細胞放氧期間，光照強度可調節區間在大于螺旋藻光補償點到2000μmol·m-2·s-1之間。
3.根據權力要求1.在細胞放氧期間，藻液溫度可在5～48℃之間調節。
4.根據權利要求1.，螺旋藻細胞向外釋放氧氣量取決于將權利要求2.和權利要求3.的上述光照和溫度交互作用的結果，所以只能通過雙因子雙向調節，才能達到細胞定時定量釋放氧氣。
5.根據權利要求1.，該技術適用于所有需氧的密閉空間，如室內、太空飛行器、潛艇等。
全文摘要
本發明涉及一項為密閉空間定時定量提供氧氣的技術，其特征在于通過調控作用光強、溫度使螺旋藻細胞定時定量向外釋放氧氣。由于我們首次發現的螺旋藻細胞激發放氧的現象，使可控細胞單位放氧量比其在一般條件下，光合作用的單位放氧量增加100倍以上，這樣就孕育著極大的應用價值。可應用在室內、太空飛行器、潛艇等。
文檔編號C12N1/12GK1616649SQ200310113319
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月10日 優先權日2003年11月10日
發明者尹偉倫, 李博生 申請人:尹偉倫, 李博生