專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮的生產(chǎn)方法，屬于微生物培養(yǎng)和發(fā)酵工程領(lǐng)域。核心材料是生長(zhǎng)在富營(yíng)養(yǎng)化水體中微藻細(xì)胞生物質(zhì)，采用本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)氮源適用于多種常見(jiàn)酵母細(xì)胞的培養(yǎng)，可完全替代目前廣泛使用的蛋白胨和酵母粉。
背景技術(shù)：
酵母是遺傳學(xué)、微生物學(xué)和分子生物學(xué)研究的重要模式菌種，也是發(fā)酵工程研究和發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)菌種之一。有機(jī)氮源是酵母細(xì)胞生長(zhǎng)代謝必須的營(yíng)養(yǎng)成分，因此必須在培養(yǎng)基中添加蛋白胨、牛肉膏和酵母粉等有機(jī)氮源組分，才能保證酵母細(xì)胞正常生長(zhǎng)；工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中添加一定的有機(jī)氮源將提升工業(yè)發(fā)酵過(guò)程的生產(chǎn)強(qiáng)度和酵母細(xì)胞對(duì)環(huán)境因子的耐受能力。目前使用的各種有機(jī)氮源價(jià)格昂貴，是培養(yǎng)基主要成本之一；經(jīng)濟(jì)上不具備在工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)用的價(jià)值。因此來(lái)源豐富、價(jià)格低廉的有機(jī)氮源將降低酵母細(xì)胞培養(yǎng)的成本，滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)酵過(guò)程對(duì)有機(jī)氮源的迫切需求。微藻在富營(yíng)養(yǎng)化水體中大量生長(zhǎng)，將進(jìn)一步惡化水體質(zhì)量，影響水源地生態(tài)環(huán)境和居民健康。研究和經(jīng)驗(yàn)均表明集中打撈是治理水華和減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化水平的根本途徑。水華微藻細(xì)胞內(nèi)含有較高水平的蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)提取加工可以實(shí)現(xiàn)資源化利用；避免大量打撈的微藻細(xì)胞生物質(zhì)因處理不當(dāng)，造成二次污染和資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種適合常見(jiàn)酵母細(xì)胞培養(yǎng)的廉價(jià)有機(jī)氮源，降低酵母細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的成本。本發(fā)明的目的之二是提供一種水華微藻細(xì)胞生物質(zhì)的資源化利用方法，將胞內(nèi)含氮有機(jī)物提取、水解之后，加工成有機(jī)氮源產(chǎn)品，作為酵母細(xì)胞培養(yǎng)的有機(jī)氮源。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案特征在于
(1)采用的原料是來(lái)源豐富的水華微藻生物質(zhì)，經(jīng)過(guò)洗滌一7K解一上清脫色一干燥一粉碎的工藝加工之后即可得到產(chǎn)品。(2)采用(1)所列工藝得到的產(chǎn)品呈黃褐色粉狀，可溶物含量>95%，氮含量高于 >7. 4%，總氨基酸含量>57%，其中游離氨基酸含量>28%。(3)采用(1)所列工藝對(duì)微藻生物質(zhì)中氮元素回收率>65%。(4)本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)氮源產(chǎn)品適用于多種常見(jiàn)的酵母菌種，可完全替代目前使用的酵母粉和蛋白胨，取得良好的培養(yǎng)效果。本發(fā)明采用的微藻細(xì)胞生物質(zhì)中包含藍(lán)藻和綠藻，具體的種類(lèi)至少含有銅綠微囊藻、衣藻和螺旋魚(yú)腥藻。本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝中水解步驟使用的處理液為低濃度酸溶液，其中含有鹽酸、硫酸、乙酸、乳酸中一種或多種。
具體實(shí)施例方式1、對(duì)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝路線(xiàn)的進(jìn)一步描述水華微藻生物質(zhì)收集之后用自來(lái)水洗滌2-4次，采用過(guò)濾進(jìn)行固液分離；分離后的濕生物質(zhì)和處理液按1 3的比例在不銹鋼容器內(nèi)混合、攪拌、加熱，溫度控制在70-95°C，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)；過(guò)濾分離收集上清液，經(jīng)過(guò)脫色、真空干燥、粉碎即產(chǎn)品。2、原料、產(chǎn)品、殘?jiān)械坎捎梦⒘縿P氏定氮儀測(cè)定；產(chǎn)品中游離氨基酸和總氨基酸含量采用氨基酸分析儀(Hitachi L8900)確定。3、以本產(chǎn)品替代標(biāo)準(zhǔn)YPD培養(yǎng)基中蛋白胨和酵母粉，在相同條件下培養(yǎng)釀酒酵母{Saccharomycescere visiae)、畢氏酵母{Pichia pastor is)、管囊酵母 iPachysolen tannophilus )、熱帶假絲酵母tropicalis )，通過(guò)比較細(xì)胞的生長(zhǎng)情況評(píng)價(jià)產(chǎn)品培養(yǎng)效果。培養(yǎng)基組成如下
培養(yǎng)基一葡萄糖5 g/Ι，產(chǎn)品D 4g/l ；
培養(yǎng)基二葡萄糖5 g/Ι，蛋白胨2 g/Ι，酵母粉2 g/1。
權(quán)利要求
1.一種利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，其特征在于，包括以下步驟a.收集水華微藻生物質(zhì)之后，用自來(lái)水洗滌2-4次，采用過(guò)濾進(jìn)行固液分離；b.分離后的濕生物質(zhì)和處理液按1:3的比例在不銹鋼容器內(nèi)混合，加熱攪拌，溫度控制在70-95 ° C，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)；c.過(guò)濾分離收集上清液，經(jīng)過(guò)脫色、真空干燥、粉碎處理后即產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，其特征在于步驟a中所用的原料是富營(yíng)養(yǎng)化水體中造成水華現(xiàn)象的微藻細(xì)胞生物質(zhì)，主要含有藍(lán)藻和綠藻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，其特征在于步驟b中所用的處理液為低濃度酸溶液，其中含有鹽酸、硫酸、乙酸、乳酸中一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，其特征在于步驟b中對(duì)原料中含氮有機(jī)物提取和水解同步完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，其特征在于生產(chǎn)的有機(jī)氮源適用于培養(yǎng)的酵母酵母菌種包括釀酒酵母、畢氏酵母、管囊酵母、熱帶假絲酵母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用水華微藻生物質(zhì)生產(chǎn)酵母培養(yǎng)基有機(jī)氮源的方法，水華微藻生物質(zhì)收集后經(jīng)過(guò)洗滌和提取水解后，水解液經(jīng)過(guò)脫色、干燥和粉碎后得到產(chǎn)品。采用本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)氮源產(chǎn)品的總氮含量、游離氨基酸含量和溶解性等指標(biāo)接近目前實(shí)驗(yàn)室普遍使用的酵母粉，適用于常見(jiàn)酵母菌種的培養(yǎng)，可替代目前使用的蛋白胨和酵母粉作為有機(jī)氮源。本發(fā)明可對(duì)微藻生物質(zhì)原料中氮元素高水平回收，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用。
文檔編號(hào)C12N1/16GK102229895SQ20111015831
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者申渝, 郭勁松, 陳猷鵬 申請(qǐng)人:重慶大學(xué), 重慶工商大學(xué)