[发明专利]一种营养切换培养产油微藻的方法

说明书

技术领域

本发明属于微藻生物培养技术领域，具体涉及一种营养切换培养产油微藻的方法。

背景技术

近年来，随着全球能源需求的不断扩大和环境污染问题的日益严重，对于绿色环保可再生的新能源的研究日益深入。其中，生物柴油作为一种可生物再生、环境友好型的绿色新能源而被广泛关注。自20世纪80年代开始，许多西方国家就已经开始利用油料作物(如大豆、油菜等)生产生物柴油作为传统化石燃料的替代品。

藻类是最原始的生物之一,通常呈单细胞、丝状体或片状体,结构简单,整个生物体都能进行光合作用,所以光合作用效率高,生长周期短、速度快。产油微藻为在一定条件下能将二氧化碳、碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为藻体内大量贮存的油脂,且油脂含量超过生物总量20％的微型藻类。同时与其他油料作物相比,利用微藻培养生产生物柴油所需占地面积最少,同时微藻培养可以利用滩涂地、荒废地等非耕地,因此微藻培养生产生物柴油不会导致世界粮食供应问题。所以，近几年来，利用产油微藻生产生物柴油成为目前国内外生产生物柴油的主要方法。

目前产油微藻的培养模式主要有两种：光反应器(如跑道池，光照培养箱等)中的自养培养和发酵罐中的异养培养。自养培养虽然降低了培养成本且有利于缓解温室效应，但生物质产量也较低同时生长周期相对较长；而异养培养虽可获得较高的培养密度，但失去了微藻作为绿色植物固定二氧化碳的重要作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种培养产油微藻的方法，对数生长期的产油微藻接种到含有有机碳源的培养基中，在光照与无光照交替循环的环境下进行培养，培养至平台期。此方法在光照与无光照交替循环的环境下进行培养，保证了生物质和脂质产量的同时又兼顾了其固定二氧化碳的重要作用并大大缩短了微藻培养的周期。

本发明采用以下技术方案来解决以上技术问题：

一种培养产油微藻的方法，对数生长期的产油微藻接种到含有有机碳源的培养基中，在光照与无光照交替循环的环境下进行培养，培养至平台期。

优选的，培养初始pH值为7.5-8.5，初始接种浓度为0.05-0.15g/L。

优选的，培养条件为：温度25-30摄氏度，光照时的光照强度为6000-10000lux，通气速率为0.3-0.7vvm。

优选的，在光暗比为18h:6h-6h:18h条件下进行光照与无光照交替循环。若光暗比为Ah:Bh，代表有光照的培养时间为Ah，无光照的培养时间为Bh，(A+B)小时进行有光照和无光照循环直至平台期结束。对数生长期的产油微藻在光照与无光照交替循环的环境下进行培养，通过控制光暗比达到混养和化能异养两者切换培养的目的。在培养基中添加有机碳源(如葡萄糖)之后，有光照时为混养培养，无光照时为化能异养培养。混养培养是指微藻在利用光能和二氧化碳等无机碳源的同时，以有机碳源(如葡萄糖)作为补充碳源进行生长；化能异养培养是指微藻仅以有机碳源(如葡萄糖)作为能源和碳源进行生长。

优选的，所述培养基为含有5-15g/L有机碳源的BG11培养基。所述BG11培养基的成分为NaNO₃1.5g/L，K₂HPO₄·3H₂O 0.04g/L，MgSO₄·7H₂O 0.075g/L，CaCl₂·2H₂O0.036g/L，柠檬酸0.006g/L，柠檬酸铁铵0.006g/L，乙二胺四乙酸0.001g/L，Na₂CO₃0.02g/L，A5溶液1mL/L，用去离子水定容，其中A5溶液的组成为H₃BO₃2.86g/L，MnCl₂·4H₂O 1.81g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.222g/L，CuSO₄·5H₂O 0.079g/L，Co(NO₃)₂·6H₂O0.0494g/L，NaMoO₄·2H₂O 0.390g/L。有机碳源可为糖类如葡萄糖，醇类如甘油，脂类如乙酸乙酯等。