[发明专利]一种提高微生物生物量及油脂产量的方法

说明书

本发明公开了一种提高微生物油脂含量和脂肪酸产量产量的方法。该方法包括：1)活化培养：分别将蛋白核小球藻和粘红酵母细胞接种于培养基中活化培养至对数生长期并作为种子液；2)分别将蛋白核小球藻和粘红酵母按不同比例接种到装有培养基的摇瓶中，置于光照摇床中培养；3)按小球藻细胞比酵母数3：1接种至含有1.6g/l酵母膏和不同葡萄糖浓度的BG11培养基中；将接种后的摇瓶置于光照摇床中培养12天；4)培养结束后的微生物细胞经离心、洗涤和冷冻干燥后，即得到粉末，用于测定评价生物质干重浓度、总脂含量和脂肪酸含量及其产率。本发明利用混合培养模式显著提高了含油微生物的生物量和油脂产率，是单独培养条件下的3‑4倍以上，方法相对简便，有效降低能耗和生产成本。

技术领域

本发明涉及微藻和酵母生物发酵培养技术，特别涉及一种通过混合培养蛋白核小球藻及产油酵母提高生物量及油脂产量的方法。

背景技术

社会经济的不断发展带来了化石能源的日益枯竭和环境污染等诸多问题。随着油品供需矛盾的日益突出，多渠道开发可再生资源成为必然趋势。作为一种新型生物能源，生物柴油的优越性近年来日益受到人们的关注。微生物油脂又称单细胞油脂，其脂肪酸组成与一般的植物油脂相似，以C16、C18系脂肪酸，如棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等饱和与不饱和的脂肪酸为主。微生物发酵利用底物范围较广，可直接利用葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜、淀粉和纤维素水解液等，不但可以提供新的油脂生产方法，而且可以利用廉价废弃生物质，降低油脂生产成本，保护环境。

微生物的混合培养在自然界中十分常见。作为两种重要的产油微生物，微藻、酵母在其生长过程中具有不同的特点。已有研究表明，微藻、酵母两种产油微生物在同一培养体系中可以表现出互利共生的关系。与单独培养相比，混合培养在pH调节、溶解氧平衡等培养条件方面更有利于微生物生长和油脂积累。

蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)和热带假丝酵母(Candida tropicalis)都是具有潜力的产油微生物。研究表明，这两种微生物在一定的条件下可以互利共生，达到增加生物量和油脂产量的目的。充分利用混合培养模式，优化培养条件，以提高生物量和油脂产量具有重要意义。

现有的微生物油脂生产技术是将不同种类的微生物各自进行培养，普遍存在着成本高、微生物细胞生长慢、油脂含量低等缺点。酵母的发酵过程需要大量的碳源，且释放大量的CO₂气体会带来环境问题，而微藻培养过程中需要加强光照或补充CO₂气体来提高油脂产量(高C/N下)。含油微生物培养过程中对于不同类型的含油微生物之间的混合协同培养方式来实现高效油脂生产等方面的研究较少。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种利用混合培养模式，大大提高微生物生物量和油脂产量的方法，且该方法相对简便，有效降低能耗和生产成本，在利用产油微生物进行生物原料油制备方面，具有重要的应用价值。

为解决上述问题，采用的技术方案如下。

一种提高微生物的生物量及油脂产量的方法，包括如下步骤：

1)活化培养：分别将小球藻和两种产油酵母细胞接种于培养基中活化培养至对数生长期并作为种子液；

2)分别将小球藻和产油酵母按不同比例接种到装有Basal培养基(酵母膏作为N源替换NaNO₃)的摇瓶中，置于光照培养箱中，28℃、150r/m、光强为100μmol m^-2s^-1培养7天。其中，Basal培养基成分为：