本技術(shù)涉及藻類培養(yǎng)，具體涉及一種含小球藻的營養(yǎng)液及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、水培飼草是不采用土壤種植作物的無土栽培技術(shù)，其原理是直接用清水灑于飼草種子上，使種子在合理的溫度、濕度控制下快速生長，避免種植飼草占用大量耕地或飼草地，其特點是低能耗、低耗水量、產(chǎn)草速度快、易操作和養(yǎng)護容易。但是水培飼草在培養(yǎng)過程中需要加入大量的營養(yǎng)物質(zhì)，增加培養(yǎng)成本，因此衍射出一種新的培養(yǎng)技術(shù)，就是藻類和飼草共同培育的技術(shù)，飼草水(微藻)培技術(shù)是在飼草水培技術(shù)上嫁接微藻，即用微藻懸浮液替代清水的一項新技術(shù)，比清水飼草生長快、產(chǎn)草量多。水(微藻)培飼草技術(shù)可以有效克服一些地區(qū)自然條件的缺陷和劣勢，生產(chǎn)高品質(zhì)飼草，對于改變傳統(tǒng)畜牧業(yè)方式，實現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖技術(shù)創(chuàng)新，提高我區(qū)草原畜牧業(yè)所占農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例，節(jié)約項目區(qū)耕地與用水，保護項目區(qū)草原生態(tài)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。

2、小球藻是屬于普生性單細(xì)胞綠藻，分類上屬于綠藻門→綠藻綱→綠球藻目→卵囊藻科→小球藻屬(chlorella)，是人類第一種人工培養(yǎng)的微藻。小球藻是地球上出現(xiàn)最早的利用光能和二氧化碳維持自養(yǎng)生活的具有原始光能合成體系的真核生物，是在厭氧條件下進行不放氧光合作用的細(xì)胞，是一類以光作為能源，能夠在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機物、硫化物、氨等作為供氫體兼碳源進行光合作用的藻類。小球藻細(xì)胞同植物一樣的葉綠體，能夠進行產(chǎn)氧光合作用。而小球藻細(xì)胞內(nèi)的葉綠體中還有其他不同的色素體，包括胡蘿卜素、葉黃素等色素，賦予了小球藻細(xì)胞更多的顏色，發(fā)揮更強的光合優(yōu)勢。小球藻在能利用光合方面的另一個功能是用強日光下產(chǎn)生的三磷酸腺苷(atp)推動磷酸烯醇式丙酮酸(pep)與co2的結(jié)合，提高強光、高溫下的光合速率，在干旱時可以部分地收縮氣孔孔徑，減少蒸騰失水，而光合速率降低的程度相對較小，從而提高了水分在植物中的利用率，另外，對小球藻光合營養(yǎng)細(xì)胞的吸附動力研究表明，小球藻對各種金屬離子的吸附最快可在30min之內(nèi)基本達到平衡。近年來，隨著藻類生物技術(shù)的發(fā)展，小球藻不僅在“太空藻類學(xué)”、光合作用機理、跨膜轉(zhuǎn)運機理等研究方面成為了一種很好的試驗生物模型，而且在環(huán)保、保健食品、天然產(chǎn)物類胡蘿卜素、餌料及飼料添加劑的生產(chǎn)等方面已被廣泛應(yīng)用。在美國和日本等發(fā)達國家，尤其在日本將其作為優(yōu)良食品和動物飼料添加劑已有40多年的歷史。中國的微藻研究起于20世紀(jì)50年代，到了80年代人們已了解微藻是優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)素的來源，以藻類為原料的保健品、食品及其添加劑不斷涌現(xiàn)。研究表明，小球藻富含動物生長所需的多種養(yǎng)分和生物活性物質(zhì)(包括活性生長因子(cgf)、多糖、生物素以及葉綠素與葉酸等四大活性成分)，具有獨特的生物學(xué)功效，在動物飼料中的應(yīng)用效果明顯。目前，小球藻粉及其懸浮液已被我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)為新型飼料添加劑，但鮮有報道關(guān)于將小球藻培養(yǎng)液用在水培飼草上的應(yīng)用。

3、有鑒于此，本技術(shù)提供一種含小球藻的營養(yǎng)液及其制備方法與應(yīng)用，將小球藻培養(yǎng)液用于水培飼草的營養(yǎng)液，實現(xiàn)小球藻與飼草的協(xié)同共生，獲取更好的經(jīng)濟效益和社會效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中鮮有將小球藻培養(yǎng)液用在水培飼草上的應(yīng)用，本技術(shù)提供一種含小球藻的營養(yǎng)液及其制備方法與應(yīng)用。

2、本技術(shù)的技術(shù)方案：

3、第一方面，本技術(shù)提供一種含小球藻的營養(yǎng)液，包括小球藻培養(yǎng)液、營養(yǎng)組分和谷物碎料水解液，所述小球藻培養(yǎng)液、營養(yǎng)組分和谷物碎料水解液的比例為1l：(0.5～2)g：(10～15)g；所述小球藻培養(yǎng)液經(jīng)過三級培養(yǎng)得到，所述營養(yǎng)組分包括大量組分和微量組分；所述谷物碎料水解液為碎大米、碎玉米、碎小麥和碎燕麥中任意一種或多種。

4、優(yōu)選的，所述小球藻培養(yǎng)液、營養(yǎng)組分和谷物碎料水解液的比例為1l：(100～300)ml:(0.5～2)g。

5、優(yōu)選的，所述三級培養(yǎng)的步驟如下：

6、步驟s1.一級培養(yǎng)

7、將小球藻原種活化后，轉(zhuǎn)入一級容器培養(yǎng)，光照強度為7000～10000lux，通氣流速為2～3l/min，培養(yǎng)7～10天得到一級培養(yǎng)物；

8、步驟s2.二級培養(yǎng)

9、將一級培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至二級容器培養(yǎng)，光照強度為7000～10000lux，通氣流速為2.5～3.5l/min，培養(yǎng)8～12天得到二級培養(yǎng)物；

10、步驟s3.三級培養(yǎng)

11、將二級培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至三級容器培養(yǎng)，光照的強度為7000～10000lux，通氣的流速為2.5～3.5l/min，培養(yǎng)18～25天。

12、優(yōu)選的，所述一級容器、二級容器和三級容器的體積比為1：(50～55)：(175～185)，一級培養(yǎng)、二級培養(yǎng)和三級培養(yǎng)的培養(yǎng)基均為bg-11培養(yǎng)基。

13、優(yōu)選的，所述谷物碎料水解液的制備方法如下：

14、將谷物碎粉與蒸餾水混合并糊化，隨后冷卻至60℃，加入1,4-α-d-葡聚糖葡聚糖水解酶水解，最后沸水浴將1,4-α-d-葡聚糖葡聚糖水解酶滅火，離心得到上層清液；向上層清液中加入α-1,4-葡萄糖水解酶，60℃水解4h～5h，隨后沸水浴將α-1,4-葡萄糖水解酶滅火，冷卻至室溫得到谷物碎料水解液。

15、優(yōu)選的，所述谷物碎粉、蒸餾水、1,4-α-d-葡聚糖葡聚糖水解酶和α-1,4-葡萄糖水解酶的質(zhì)量比為(40～45)：(450～500)：1：(3～5)；所述1,4-α-d-葡聚糖葡聚糖水解酶的濃度為3700u/g，所述α-1,4-葡萄糖水解酶的濃度為105u/g。

16、優(yōu)選的，所述大量組分為尿素、磷酸二氫銨、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硼酸；

17、所述微量組分為亞硒酸鈉、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅、鉬酸銨、硫酸鈉、多芬糖醇鈣、胺鮮脂da-6、萘乙酸鈉、edta和賴氨酸。

18、優(yōu)選的，所述大量組分和微量組分添加量按質(zhì)量百分比計，25～30％尿素、15～16％磷酸二氫銨、8～12％硫酸鉀、8～12％硫酸亞鐵、6～10％硫酸鎂、6～8％硼酸；3～4.5％亞硒酸鈉、3～4.5％硫酸鋅、4～5％硫酸錳、4～6％硫酸銅、0.1～0.2％鉬酸銨、0.5～1.5％硫酸鈉、0.5～1.5％多芬糖醇鈣、0.2～0.6％胺鮮脂da-6、0.2～0.6％萘乙酸鈉、2～4％edta和0.5～1.5％賴氨酸。

19、第二方面，本技術(shù)提供一種含小球藻的營養(yǎng)液的制備方法，過程如下：

20、按比例向三級培養(yǎng)后的含小球藻的培養(yǎng)液中加入營養(yǎng)組分和谷物碎料水解液混合得到含小球藻的營養(yǎng)液。

21、第三方面，本技術(shù)提供一種含小球藻的營養(yǎng)液的應(yīng)用，用于水培飼草的培養(yǎng)。

22、本技術(shù)的有益效果：

23、(1)本技術(shù)中的含小球藻的營養(yǎng)液中，小球藻的葉綠素和蛋白復(fù)合體，協(xié)助飼草修復(fù)受損的細(xì)胞，對植物常見病害起到抑制作用；小球藻生長因子(cgf)對植物免疫細(xì)胞的激活作用，具有誘發(fā)干擾素，激發(fā)植物的免疫力，增強植物抗災(zāi)害能力；小球藻的細(xì)胞體內(nèi)酸性多糖能夠吸附和降解水體當(dāng)中的重金屬和農(nóng)藥殘留。含小球藻的營養(yǎng)液不僅可以為飼草的生長提供所需要的養(yǎng)分，小球藻還能協(xié)助飼草的生長，提高產(chǎn)草量及其營養(yǎng)成分。

24、(2)本技術(shù)的小球藻經(jīng)過三級培養(yǎng)，顯著提高小球藻的純度和活性。每一級培養(yǎng)都能除雜質(zhì)、促進小球藻的生長和繁殖，確保最終得到的小球藻品質(zhì)優(yōu)良、活性高。三級培養(yǎng)還能增強小球藻的適應(yīng)性和抗逆性：在三級培養(yǎng)過程中，小球藻會經(jīng)歷不同的環(huán)境條件，如溫度、光照、營養(yǎng)鹽濃度等的變化。有助于增強小球藻的適應(yīng)性和抗逆性，使其能夠更好地適應(yīng)各種生長環(huán)境，提高生存能力和競爭力。

25、(3)本技術(shù)含小球藻的營養(yǎng)液制備工藝設(shè)計簡單，所需原料廉價易得，成本控制在合理范圍內(nèi)，可以大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。

26、(4)本技術(shù)在營養(yǎng)液中還加入了谷物碎料水解液，當(dāng)飼草生長過程中影響小球藻的光合作用，小球藻可以利用谷物碎料水解液中有機碳源進行異樣代謝，谷物碎料也可以得到充分的利用，收獲的小球藻可以進一步深度加工。