[发明专利]一种微藻的脂肪酸诱导方法

说明书

技术领域

本发明涉及微藻养殖技术领域，尤其涉及一种微藻的脂肪酸诱导方法。

背景技术

生物柴油是一种优质清洁柴油，可从各种生物质提炼，因此可以说是取之不尽，用之不竭的能源，在资源日益枯竭的今天，有望取代石油成为替代燃料。其中，脂肪酸是生物柴油的重要组成部分，通过在微藻培养过程中对脂肪酸进行诱导和累积，能够获得脂肪酸。

现在的微藻培养技术多采用自养培养，即将微藻置于光照条件下，通过微藻的光合作用固定二氧化碳实现微藻的养殖，近年来，逐渐兴起了利用异养化技术进行微藻的高细胞密度培养，并且通过研究发现：相对于自养培养而言，异养培养的微藻生长快、油脂产率高，因而越来越受到关注。

异养培养脂肪酸诱导是微藻利用有机物作为碳源和能源，在需氧条件下进行代谢合成的复杂过程，在此过程中，脂肪酸合成的重要底物乙酰辅酶a直接从有机碳源代谢产生的丙酮酸氧化脱羧获得，与自养培养脂肪酸诱导过程中首先需要利用光和二氧化碳合成葡萄糖，再通过对培养后的藻细胞进行调控，以使得所合成的葡萄糖通过呼吸代谢产生乙酰辅酶a用于脂肪酸合成相比，能量运输线较短，效率较高。

然而，虽然目前已记载的可异养的微藻已达数百种，但是，真正能够高效异养进行脂肪酸诱导的微藻仅限于少量的藻种，因此，如何对可异养的微藻进行高效脂肪酸诱导成为人们关注的焦点。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种微藻的脂肪酸诱导方法，能够提高TCA循环的活性，进而能够提高脂肪酸的产量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种微藻的脂肪酸诱导方法，包括：

对可异养的微藻进行异养培养，并在异养培养的后期，在第一光照强度下对所述微藻进行脂肪酸诱导培养；

其中，所述第一光照强度为1-50μmol/m²·S。

可选的，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液的碳氮摩尔比为大于等于20:1。

可选的，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液中的碳源浓度根据所述第一光照强度的大小来确定；

具体的，当所述第一光照强度为1-10μmol/m²·S时，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液中的碳源浓度为10-20g/L；

当所述第一光照强度为11-20μmol/m²·S时，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液中的碳源浓度为21-30g/L；

当所述第一光照强度为21-30μmol/m²·S时，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液中的碳源浓度为31-40g/L；

当所述第一光照强度为31-50μmol/m²·S时，所述脂肪酸诱导培养所采用的培养液中的碳源浓度为41-50g/L。

可选的，所述第一光照强度的大小根据所述微藻的种类来确定。

可选的，在第一光照强度下对所述微藻进行脂肪酸诱导培养时，所述方法还包括：

在整个培养周期内，控制培养液中的溶氧至少在半个周期内保持在1ppm以下。

可选的，在第一光照强度下对所述微藻进行脂肪酸诱导培养时，所述方法还包括：

在整个培养周期内，至少在半个周期内对所述微藻进行高温胁迫或低温胁迫。

可选的，所述高温胁迫的温度为28-30℃，低温胁迫的温度为10-15℃。

可选的，在第二光照强度下对所述可异养的微藻进行异养培养，其中，所述第二光照强度小于所述第一光照强度。

可选的，所述第一光照强度为30-50μmol/m²·S。

本发明实施例提供一种微藻的脂肪酸诱导方法，通过在第一光照强度下对所述可异养培养的微藻进行脂肪酸诱导培养，并控制所述第一光照强度为1-50μmol/m²·S，微藻生长的碳源和能量均来源于异养培养所采用的有机物，光仅作为信号因子，在代谢和基因水平上调控微藻细胞的代谢和细胞分裂，与在黑暗中异养培养相比，藻细胞的生长速度和产量以及诱导期脂肪酸累积速度和脂肪酸的最终产量均有明显提高，这是因为：光作为信号因子，能够对异养培养产生调控作用，加快异养代谢速率，并且，有利于TCA循环中的三种关键酶中柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶表达水平的上调，为TCA循环提供更多的中间代谢物，而剩余的一种酶—苹果酸脱氢酶下调后迫使更多的苹果酸流向脂肪酸合成，从而能够提高TCA循环的活性，进而能够提高脂肪酸的产量。

附图说明