[发明专利]黄丝藻培养装置及培养方法

说明书

本发明公开了一种黄丝藻培养装置及培养方法，其培养装置包括跑道池、环流水轮、补碳装置和毛刷条；所述跑道池为长圆形，其两端各安装有一个环流水轮，所述毛刷条可升降的安装于跑道池内，使黄丝藻附着于毛刷条上生长，培养过程中，环流水轮的转速为7~8 r/min，生长到所需长度后，采用剪刀切割的方式采收毛刷条上的黄丝藻，采收后毛刷条上延伸出来的剩余黄丝藻长度保持在10mm以上，能够实现黄丝藻的低成本高密度培养，生产出的丝藻易于分离和收集，节省人力，可重复培养，有利于工业放大，适用于大规模工业生产。

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，尤其涉及一种黄丝藻培养装置及培养方法。

背景技术

微藻是一类具有单核或者简单多核结构，能够在恶劣条件下快速生长的真核或原核光合微生物。其广泛分布于海洋和陆地，种类繁多，迄今为止已发现三万余种。微藻的营养价值高、光合作用强，细胞通过代谢活动能产生蛋白质、多糖和色素等，其在食物、药品、基因工程和液体燃料等领域范围内具有良好的开拓潜力。

黄丝藻属（Tribonema）属黄藻门黄丝藻科，属于全球性分布的淡水藻类。这类藻类的主要特征是叶绿体中除含有叶绿素a以外，还有少量的叶绿素b，β-胡萝卜素以及一种特有的叶黄素。其光合作用的产物贮藏于细胞内，主要是麦清蛋白和油脂。黄丝藻无淀粉核，没有积聚淀粉的能力，但可以合成其它的水溶性和碱溶性碳水化合物。黄丝藻植物体为单列不分枝的丝状体，其具有盘状固着器。细胞呈圆柱形或腰鼓形，细胞壁由“H”形两节片套合组成。载色体1至多数，周生，呈盘状、片状、带状等，无蛋白核，具单一细胞核，染色体数为17。无性生殖产生静孢子，动孢子，厚壁孢子。有性生殖为同配生殖。其常生长在池塘、沟渠、水坑等小型水体中，喜钙质，在潮湿的岩石和土壤中也有生长，其生长旺盛季节为春季。

黄丝藻因其易收获和便于大规模培养的优势进入研究者的眼帘。Wang等人对黄丝藻的生长和生化组成做了系统研究，发现黄丝藻能够积累高含量脂质且没有任何营养限制，与其他单细胞微藻相比，黄丝藻具有成本效益高和优越的抗虫能力。Wang等人发现黄丝藻与传统单细胞含油微藻相比，其富含脂质和碳水化合物，且蛋白质含量低，其油脂含量占干重的38-61%，主要脂肪酸是棕榈酸(C16:0)和棕榈油酸(C16:1)，同时富含EPA(C20:5)，能够作为联合生产生物柴油和生物乙醇的基质，其脂质转化为生物柴油的转化率高达98%，最大乙醇产率可达56.1%，具有生物柴油和生物乙醇的生产潜力。其研究团队还对不同光照和温度下黄丝藻棕榈油酸的积累状况进行了研究，发现黄丝藻即使在5℃条件下也能够生长，棕榈油酸积累的最佳温度为25℃，油脂含量54.25%，最佳光照强度为240µmol photons m-2s-1，油脂含量可达61.27%。Cheng等人通过在酚类废水中培养微藻，包括黄丝藻和栅藻等，发现黄丝藻的苯酚去除能力显著优于栅藻，并且在初始苯酚浓度高达700mg / L时仍可以有效地去除苯酚，污染物去除能力达449.46mg g-1，可使浓度100mg L-1 的酚类污染物降至0.1-0.5 mg L-1，其有助于构建含油生物质生产和苯酚污染物生物修复。

目前尚无黄丝藻大规模培养的研究报道，如果直接采用现有培养设备和工艺，则不能发挥黄丝藻生长快，易收集的特点，会导致其培养周期变长且成本增加。本专利提供的一种培养黄丝藻的装置及方法，操作简单，培养成本低，采收方便，且能有效防止黄丝藻细胞沉降，减少附壁或沉底现象，大幅提高黄丝藻产量。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种黄丝藻培养装置及培养方法，以达到高效和重复培养黄丝藻的目的。

本发明的黄丝藻培养装置，包括跑道池、环流水轮、补碳装置和毛刷条；所述跑道池为长圆形，其两端各安装有一个环流水轮，以推动池子内的水循环流动，所述毛刷条可升降的安装于跑道池内，使黄丝藻附着于毛刷条上生长；当黄丝藻长到所需长度后，将毛刷条升起，便于黄丝藻的分离和收集。