一種微藻培養(yǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微藻培養(yǎng)方法，所述方法將微藻固定化培養(yǎng)和液體培養(yǎng)相結(jié)合，具體是將微藻接種到固體材料上進(jìn)行固定化培養(yǎng)，然后將經(jīng)過固定化培養(yǎng)的微藻接種到液體中繼續(xù)培養(yǎng)。使用本發(fā)明的方法培養(yǎng)微藻不需要嚴(yán)苛的條件，能耗較低，不易發(fā)生污染，并且能夠產(chǎn)生高密度的藻細(xì)胞，能夠通過固-液培養(yǎng)結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)色素、脂類、烴類和糖類等次生代謝物的產(chǎn)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。
【專利說明】一種微藻培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微藻培養(yǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微藻培養(yǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微藻是具有葉綠素、能進(jìn)行放氧的光合作用的低等水生生物，其結(jié)構(gòu)簡單，生長繁殖迅速，對(duì)太陽能利用率高，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，因此受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。微藻所含有的活性物質(zhì)和生產(chǎn)的次生代謝物具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在能源領(lǐng)域，微藻有望成為繼糧食作物生物乙醇、纖維素生物乙醇和陸生作物生物柴油之后的第三代生物質(zhì)能源原料；在環(huán)境領(lǐng)域，微藻具有減排溫室氣體二氧化碳的能力，并在處理生活和工業(yè)污水方面有廣闊的應(yīng)用前景；在食品領(lǐng)域，微藻富含蛋白質(zhì)、油脂、類胡蘿卜素和不飽和脂肪酸，可用于食品或食品添加劑；在醫(yī)藥領(lǐng)域，從微藻生物資源中尋中新的抗生素、抗癌和抗病毒藥物的研究也常見報(bào)道。
[0003]某些微藻在特定的生長條件下能夠大量合成次生代謝物如油脂、多糖或類胡蘿卜素等，而次生代謝物的積累是可控的過程，這些特點(diǎn)加快了微藻實(shí)現(xiàn)各種次生代謝物的商業(yè)化開發(fā)。我們可利用環(huán)境條件的改變和養(yǎng)殖工藝升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)微藻次生代謝物的高效積累。
[0004]目前對(duì)微藻生產(chǎn)次生代謝物養(yǎng)殖多采用的是液體培養(yǎng)，先嚴(yán)格控制其pH值、溫度和營養(yǎng)條件，使其在最適條件下產(chǎn)生盡量多的營養(yǎng)細(xì)胞，然后再利用脅迫條件誘導(dǎo)營養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生次生代謝物。雨生紅球藻的養(yǎng)殖國外多采用該法，美國夏威夷的公司則是采用封閉的光生物反應(yīng)器結(jié)合開放式的培養(yǎng)池進(jìn)行液體養(yǎng)殖；杜氏鹽藻生產(chǎn)類胡蘿卜素也多采用該法，在綠色藻細(xì)胞生物量積累到一定程度后，轉(zhuǎn)移到高鹽高光環(huán)境下，誘導(dǎo)藻細(xì)胞β_胡蘿
卜素積累。
[0005]在傳統(tǒng)的微藻液體養(yǎng)殖中，大量的能量消耗在水體運(yùn)行、攪拌、通氣、二氧化碳補(bǔ)給和收獲上，而藻細(xì)胞密度并不高(約l_3g/L);需要條件苛刻，必須嚴(yán)格控制環(huán)境條件，中間有環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致細(xì)胞增殖的失??；若水體中一旦發(fā)生原生動(dòng)物或雜藻污染，治理較難或無法治理，只能廢棄，從而產(chǎn)生大量的物力和人力成本?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)存在條件苛刻、能耗高、易污染和細(xì)胞密度低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的微藻液體養(yǎng)殖中條件苛刻、能耗高、易污染和細(xì)胞密度低的問題，提供一種微藻培養(yǎng)方法，使用本發(fā)明的方法培養(yǎng)微藻不需要嚴(yán)苛的條件，能耗較低，不易發(fā)生污染，并且能夠產(chǎn)生高密度的藻細(xì)胞。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種微藻培養(yǎng)方法，是將微藻固定化培養(yǎng)和液體培養(yǎng)相結(jié)合。
[0009]具體可以是，將微藻接種到固體材料上進(jìn)行固定化培養(yǎng)，然后將經(jīng)過固定化培養(yǎng)的微藻接種到液體中繼續(xù)培養(yǎng)。[0010]本發(fā)明的微藻培養(yǎng)方法中，固體材料是具有親水性和/或保水性的固體材料，例如無紡布、醋酸纖維膜、粗布、海綿、篩絹和棉布條中的一種或多種，或其它任何能夠粘附微藻的固體材料。所述固體材料的形狀可以是平面狀、立方體狀、球狀或線條狀等。
[0011]本發(fā)明的微藻培養(yǎng)方法中，固體材料可以僅僅是上述材料中的任何一種，也可以兩種以上組合使用，典型但非限定性的組合實(shí)例比如醋酸纖維膜和無紡布組合，醋酸纖維膜和粗布組合，海綿和篩絹組合，無紡布和棉布條組合，等等。
[0012]本發(fā)明的微藻培養(yǎng)方法中，固體材料具有親水性和/或保水性，能夠很好地保持液體培養(yǎng)基，為微藻提供生長需要的營養(yǎng)成分；同時(shí)，固體材料還提供微藻生長的支持介質(zhì)。由于采用固定化培養(yǎng)，不涉及液體培養(yǎng)中的攪拌和水體運(yùn)行等，因此能耗較低，并且降低了外源性污染的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013]本發(fā)明的微藻培養(yǎng)方法中，培養(yǎng)基可以是能夠用于微藻培養(yǎng)的任何培養(yǎng)基，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)具體每一種微藻適用的培養(yǎng)基進(jìn)行選擇。雖然如此，本發(fā)明實(shí)施例中所用培養(yǎng)基為BGll培養(yǎng)基。
[0014]BGll培養(yǎng)基的具體配方如表1所示:
[0015]表1BGll培養(yǎng)基的配方
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種微藻培養(yǎng)方法，其特征在于，將微藻固定化培養(yǎng)和液體培養(yǎng)相結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將微藻接種到固體材料上進(jìn)行固定化培養(yǎng)，然后將經(jīng)過固定化培養(yǎng)的微藻接種到液體中繼續(xù)培養(yǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，微藻固定化培養(yǎng)后進(jìn)行采收步驟，采收時(shí)的微藻密度為20g-200g/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將微藻接種到所述固體材料的初始接種密度為5-50g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述固體材料表面的光照強(qiáng)度為10-600 μ mol/m2/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定化培養(yǎng)時(shí)通入含二氧化碳的氣體，所述二氧化碳占所述氣體的體積百分比為0.1-15% ； 優(yōu)選地，培養(yǎng)的溫度為15-50°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述液體是各種類型、濃度或成分的微藻培養(yǎng)基，含一種或多種微藻的藻液，水，含促進(jìn)因子的溶液，含脅迫誘導(dǎo)因子的溶液中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述微藻包括藍(lán)藻門、綠藻門、黃藻門、異鞭藻門和紅藻門的微藻。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將固定化培養(yǎng)的微藻接種到液體的初始接種密度為0.5-20g/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述液體培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)物表面的光照強(qiáng)度為 100-2500 μ mol/m2/s。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述液體培養(yǎng)時(shí)調(diào)整光照強(qiáng)度、溫度、液體成分和濃度、二氧化碳的濃度和PH值各項(xiàng)參數(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)產(chǎn)生次生代謝物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述誘導(dǎo)培養(yǎng)的時(shí)間為2-10天，優(yōu)選3-4 天。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK103834567SQ201410067347
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】陳傳紅, 吳洪, 陳昱, 王琳, 羅少敬 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司