[发明专利]一种富含油脂的单针藻及其培养应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和生物能源领域，具体涉及一种耐受CO₂和SO₂的富含油脂的单针藻及其培养应用。 

背景技术

由于化石能源的日趋减少和使用化石能源造成温室效应的增加，越来越多的科研工作者把目光集中到可再生能源的开发和利用上。生物质能作为地球上最重要的可再生能源，它包括林业生物质、农作物、水生植物、农业废弃物等。在诸多的生物质能源中，微藻是重要的可再生资源。它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物量产量高等特点。其细胞中含独特的初级或次级代谢产物，化学成分复杂。微藻的太阳能转化效率可达到3.5%，是生产药品、精细化工品和新型燃料的潜在资源，从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲脂，即生物柴油。 

随着世界经济的发展，大量的化石能源的使用和消耗，导致能源的短缺和环境的日益恶化，特别是CO₂的急剧增加引起的温室效应越来越严重，除此之外来自石油和化工行业的工业废气中，除了含有高浓度CO₂气体（15v%-30v%）外，SOx 、NOx 等酸性气体的浓度也很高。微藻的生长周期短、光合效率高，CO₂固定效率高，一定条件下可达陆生植物的10 倍以上，不仅可以减少CO₂排放，同时也降低了培养成本；除CO₂外，废气中的一些SOx、NOx 等成分也随着微藻的代谢被净化处理，有效减少有害气体排放，因此利用微藻油脂作为原料生产的生物柴油是目前最有可能满足世界运输所需燃料的可再生能源。 

但是实际应用中，当环境中CO₂体积分数大于5v%时，大部分微藻的生长将受到抑制，影响固碳效率；而通入的化石燃料废气中含有高浓度的SOx、NOx 等气体也会抑制微藻生长和降低固碳效率。目前对于小球藻、栅藻等产油微藻研究的较多。CN20110144545.6公开了一株栅藻藻株，该藻株的生长可利用人工培养基或经适当处理的废水生长，其特点是油脂产率高于目前大多数分藻株，该藻株应用领域包括CO₂的固定，废水的净化，油脂、蛋白质、色素、淀粉、多糖、核酸的生产。CN20120154470.4公开了一株富油海洋微藻微拟球藻( Nannochloropsis gaditana )藻株及其应用，该藻株可在PH=4.5的环境下正常生长，其油脂含量可达35%。CN20111019480.X公开了一株微藻藻株（Mychonases sp .）及其用于生产生物柴油的应用，利用该藻株可生产高附加值的多不饱和脂肪酸，包括亚麻酸 C18:3和神经酸C24:1，其在获得生物柴油的同时，获得高附加值的副产品。CN102703326A公开了一种高CO₂耐受性和固定率的微藻及其选育方法，但该专利所提供的藻株并未涉及该菌株的油脂含量。 

刘平怀等（有机碳源对单针藻细胞生长、油脂积累和光合作用的影响，生物工程, 2012, 33(18): 224-246）介绍了利用有机碳源培养单针藻的一种生产方式，培养结束虽然生物量超过了10g/L，但该种方式为单针藻异养培养方式，培养过程中利用葡萄糖等有机碳源来实现细胞生长，这种培养方式没有利用CO₂等无机碳源经济，而且有机碳源的加入，在培养过程易产生染菌问题，影响藻细胞的生长。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种富含油脂的单针藻及其培养应用。本发明的单针藻能够耐受高浓度的CO₂和SO₂，可利用含CO₂和SO₂的废气或烟气进行光照自养生长获取生物质，固碳效率高，所获取的生物质中富含油脂，能够进行生物柴油的生产。 

本发明富含油脂的的藻株SS-B1，其分类命名为单针藻（Monoraphidium sp），已于2013年4月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 7479。 

本发明富含油脂的单针藻的选育方法，包括如下步骤： 

（1）获得纯化的出发藻株SS-1；

（2）通入含CO₂气体对出发藻株进行驯化，CO₂含量从5v%逐级提高至40v%； 

（3）将步骤（2）中驯化培养的藻液采用平板划线的方式培养，获得纯藻株；