基於CIMS的水產養殖技術可不斷地檢查水藻是否健康

除了目前用於生物燃料、補充劑和肥料外,海藻還有可能被用於從生物打印組織到蜜蜂飼料的各種應用。這就是一個新的系統特別重要的原因,因為它不斷地檢查水藻是否健康。

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該系統由加州大學聖迭戈分校的研究人員開發,設計用於長條形的“賽道”型池塘,這些池塘經常用於大規模的水藻養殖。由於這些池塘向自然環境開放,它們會受到細菌、真菌和病毒等破壞藻類的生物體的污染。

與博士后研究員Ryan Simovsky一起領導這項研究的Robert Pomeroy教授說:“細菌是用來攻擊和吃掉海藻的,它們的增長是指數級的。你可能前一天還好好的,有漂亮的綠藻,第二天就變成了褐色的泥漿。因此,這並不像失去10%的小麥作物–一夜之間你可能失去全部水藻作物。”

新系統利用一種被稱為化學電離質譜(CIMS)的現有技術來防範這種情況,這種技術以前曾在醫學、國防和毒品執法等領域得到利用。

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在這種情況下,CIMS最初被用來建立一個基線,即健康的海藻在生長和繁殖時產生的揮發性氣體排放水平。如果檢測到該揮發性氣體特徵的突然和意外的變化,這可能是由於藻類被入侵的生物體的存在所壓迫。因此,一旦發現這種變化,該系統就會向藻類養殖者發出警報,使他們能夠立即採取行動。

在實驗室測試中,CIMS系統能夠比傳統使用的技術(如顯微鏡和熒光成像)提前37至76小時檢測到水藻作物中的感染性微生物。現在研究人員正計劃進行現場試驗。

Pomeroy說:“我們需要找到增加水藻生產和產量的方法。保持水藻健康是一種方法。我們不能失去這些生物。”

一篇關於這項研究的論文最近發表在《美國國家科學院院刊》上。

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