[发明专利]一种应用于高盐环境采油的嗜盐菌发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物及微生物发酵领域。具体的说，本发明涉及一种极端嗜盐菌的规模化发酵的生产方法的技术领域。

背景技术

地球上除广阔的海洋（含盐3.5-3.8%）之外，陆地上还分布着许多盐池盐湖和盐碱湖。闻名于世的死海含盐量就高达31.5%。我国具有广阔的盐域环境和比较丰富的嗜盐微生物资源。我国西藏、青海、新疆和内蒙古等地都有数量众多的含盐很高的盐湖和盐碱湖。调查发现这些盐域环境都有微生物生长，即存在嗜盐菌。在微生物学范畴上，嗜盐菌通常指极端嗜盐菌，即最适盐浓度大于3.0mol/L的微生物，嗜盐菌多数化能异养，细胞含有类胡萝卜素，革兰氏阴性，菌体通常都有颜色。在1989年出版的《Bergey,s Manual of Systematic Bacterio-logy》第三版中，嗜盐菌被定为6个属。

生活在含盐很高环境下的微生物被称为嗜盐菌(Halophiles)，依嗜盐程度不同，可分为轻度嗜盐菌（最适盐浓度为0.2-0.5mol/L）、中度嗜盐菌(最适盐浓度为0.5-2.0mol/L)和极端嗜盐菌(最适盐浓度≥3.0mol/L)。其中极端嗜盐菌为嗜盐古菌。根据近年的生物化学、分子生物学和遗传学研究表明，嗜盐菌和甲烷菌及嗜酸嗜热菌有别于原核生物，又不同于真核生物，归属于第三类生命形态-古细菌(archeabacteria)。

高盐环境与常见的无盐或低盐环境相比，环境中的很高的盐离子浓度对微生物细胞渗透压提出了很高的要求，嗜盐菌的细胞壁、细胞膜具有特殊的生理功能，膜具有特殊的脂类化合物，如磷脂酰甘油类似物、二植烷醚、磺酸甘油脂等。膜内外具有不同种类和浓度的盐，并由盐来维持膜结构的稳定性和细胞活性。嗜盐菌通过高盐环境下能够在胞内聚集k+离子和小分子极性物质，调节细胞渗透压，维持胞内外渗透压平衡，使细胞可从环境中获取水分。嗜盐菌的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物，过量的酸性物质需要阳离子平衡附近的负电荷，所以嗜盐酶只有在高盐环境中才能保持活性。

微生物采油技术是指将筛选的微生物或微生物代谢产物注入油藏，经微生物的生命活动或代谢产物的某些特性作用于原油，改变原油的某些物化特性，从而提高原油采收率的技术。自20世纪中叶开展微生物采油技术的研究以来，到90年代以后我国各个油田均不同程度的开展了规模化的矿场试验，微生物采油技术现已发展为三次采油中的重要的高新技术，由于采油地质情况复杂，针对各个不同油藏环境，采用微生物采油技术的关键在于筛选适合该地区采油环境的微生物以及研究适合该类微生物的培养和发酵工艺。由于矿场环境复杂，目前并不是所有条件的油藏均可使用微生物采油，其限制条件主要有井温、矿化度和PH值等为主要限制因素，其中高井温环境，已经有采用嗜热菌成功用于高温油藏的先例。但针对矿化度大于10*104mg/L（折合NaCl含量为2.5mol/L）的高盐油藏，尚无有效的采油微生物菌种应用的研究报道。

如上所述，目前国内外对极端嗜盐菌的研究集中在其特征产物视紫红质的研究和专有质粒的构建，尚无将极端嗜盐菌应用于微生物采油研究的相关报道。

发明内容

针对国内外目前微生物采油技术针对矿化度大于10*104mg/L（折合NaCl含量为2.5mol/L）的高盐油藏，尚无有效的采油微生物菌种及应用先例，本发明对此提出了一种行之有效的解决方法。

本发明具体提供一种极端嗜盐菌的规模化发酵生产方法，具体发酵工艺步骤如下：

（1）嗜盐菌菌种保藏于分离培养基斜面，并通过在摇瓶培养基培养，摇床转速100转/分，温度35℃，时间8-20天，培养至液体产生红色或褐色为止。

（2）将摇瓶培养液以5%的量接种至25L种子罐，25L培养基同摇瓶培养基，在35℃，100rpm，通气量0.5v/v/m，培养时间7-12d，菌落呈红色。

（3）将25L种子罐培养液以1%的量接种至3000L发酵罐，在35℃，搅拌速率为180rpm，通气量为0.5v/v/m，发酵时间70-75h，结束发酵时发酵液中嗜盐菌的含量达到10⁸个/ml。

（4）将3000L发酵罐中的发酵液以1%的量接种至规模化生产发酵罐，发酵参数控制在35℃，搅拌速率为180rpm，通气量为0.5v/v/m，发酵时间70-75h，结束发酵时发酵液中嗜盐菌的含量达到10⁸个/ml。

通过实施本发明具体的技术方案，实现本发明内容，并可以达到以下有益效果。