[发明专利]一株小球藻Chlorella sorokiniana CS-01及其产油脂的培养方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种小球藻(Chlorella sorokiniana)CS-01及其培养获取油脂的方法。

背景技术

由于化石燃料需求的日益增长与其储量的减少的矛盾加剧，加之化石 燃料的使用各种污染物的排放问题，人们广泛地意识到持续使用石油燃料 是不可能的。运输用燃料的可再生性和空气污染物的零排放对经济和环境 的可持续发展都是十分重要的。生物柴油是一种已经得到证明的燃料。生 产和使用生物柴油的技术已经存在了50余年。目前，生物柴油主要是以 植物和动物脂肪酸为原料来生产的，而不是微藻。在美国，生物柴油主要 以大豆油脂为原料，其他来源包括棕榈油、菜籽油、动物脂肪酸、玉米油、 废食用油和麻疯树油。但这种现状可能会出现变化，因为有几家公司正在 尝试着将微藻生物柴油商品化。

但由油料作物、废食用油和动物脂肪酸生产的生物柴油甚至只能满足 当前车用燃料需求量的一小部分。同时使用植物原料在所有的国家都存在 共同的问题：一、是否适合当地气候，实现高产稳产；二、种植过程中产 生的土地资源紧缺的问题以及由此引起的其他农作物价格上涨的问题。特 别在我国人多地少的情况下，这些问题在我国尤为突出。

跟植物一样，微藻也是利用光照产油，但却比普通作物的作用要大得 多。大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。与其他油料作物不 同的是，微藻生长极为迅速，而且含有极其丰富的油脂。藻类光合作用转 化效率可达10％以上，含油量一般能达到30％，在特定培养条件下可达80％ 以上。Metting和Spolaore研究发现微藻常常可以在24小时内使其生物量 翻倍，在指数生长期，生物量倍增时间可短至3.5个小时，油脂含量达微 藻干重的80％。利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势，而且可用海水 作为天然培养基进行大量繁殖。当前，国内外有许多科学家在探索发现新的 藻种，并研制“工程微藻”，希望能实现规模化养殖，降低成本，为获取油脂资源 提供一条可靠的途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术制 成“工程微藻”，即硅藻类的一种“工程小环藻”。该种藻类在实验室条件下可 积累油脂质量分数达60％以上，户外生产也可达40％以上。预计每m²“工 程微藻”每年可生产约116L柴油。

国内微藻生物柴油的研究目前处于起步阶段，在化学法将生物油脂转 化为柴油的技术比较成熟的条件下，找到一种生产能力更大，价格更加低 廉的原料及该原料生产方法成为了人们要解决得首要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有生物柴油原料来源生产能力不足，提供一 种成本低、产出高且副产品经济价值高的新的用于生物柴油生产的微生物 小球藻(Chlorella sorokiniana)CS-01及其产油脂的培养方法。

从取自内蒙古包头市土右旗生态公园的淡水水样中分离筛选得到的 一株小球藻(Chlorella sorokiniana)CS-01，保藏号为：CCTCC M209220。 培养基为BG11培养液，该菌株为呈球状，直径在4～7微米之间，普通 培养条件下，测定其蛋白质含量为55％左右，脂质含量在14％～20％之间， 多糖含量为4％左右，富含叶绿素。经形态学鉴定和18S rRNA扩增序列分 析，确定该藻株为小球藻，GeneBank提交序列号为：GQ122327，命名为 Chlorella sorokiniana CS-01，保藏号为：CCTCC M209220。该菌株适合培 养温度和pH范围较广，分别是25～35℃和6～11之间，比较适合在日照 较好、温度较高、水体偏碱性的内陆地区培养。

本发明的小球藻发酵产油脂培养方法包括以下步骤：

1)无菌条件下在固体平板上挑取单藻落到灭菌培养液中指数培养；

2)将经过指数培养的藻株接种于BG11灭菌培养液中，接种终浓度为： 1×10⁶个/mL～3×10⁶个/mL培养基，培养温度为25～35℃，培养基pH 6～ 11，氮源选用硝酸钠或尿素，浓度为0.3～1.5g/L培养基，加入EDTA-Fe(III) 浓度为1×10^-5mol/L～1×10^-3mol/L培养基，光照强度为6600～10000Lx，光 暗比为14∶10条件下通气培养18-22天收获或非通气培养28-32天收获；