一株富含油脂的小球藻及其培养应用制造技术

本发明专利技术涉及一株富含油脂的小球藻及其培养应用，该藻株为SF‑B1，其分类命名为小球藻（Chlorella sp.），已经于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.11005。本发明专利技术的小球藻能够耐受高浓度的CO2和NOx，固碳效率高，获得的生物质中细胞总脂含量占细胞干重的45%以上。

【技术实现步骤摘要】
一株富含油脂的小球藻及其培养应用
本专利技术属于生物技术和生物能源领域，具体涉及一株富含油脂的小球藻及其培养应用。
技术介绍
在诸多的生物质能源中，微藻是重要的可再生资源。它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物量产量高等特点。其细胞中含独特的初级或次级代谢产物，化学成分复杂。微藻的太阳能转化效率可达到3.5%，是生产药品、精细化工品和新型燃料的潜在资源，从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲脂，即生物柴油。因此利用微藻油脂作为原料生产的生物柴油是目前最有可能满足世界运输所需燃料的可再生能源。随着世界经济的发展，大量的化石能源的使用和消耗，导致能源的短缺和环境的日益恶化，特别是CO2的急剧增加引起的温室效应越来越严重，除此之外来自石油和化工行业的工业废气中，除了含有高浓度CO2外，SOx、NOx等酸性气体的浓度也很高。微藻的生长周期短、光合效率高，CO2固定效率高，一定条件下可达陆生植物的10倍以上，不仅可以减少CO2排放，同时也降低了培养成本；除CO2外，废气中的一些SOx、NOx等成分也随着微藻的代谢被净化处理，有效减少有害气体排放。但是在实际应用中，当环境中CO2体积分数大于5v%时，大部分微藻的生长将受到抑制，影响固碳效率；而通入的化石燃料废气中含有高浓度的SOx、NOx等气体也会抑制微藻生长并降低固碳效率。目前对于小球藻、栅藻等产油微藻研究的较多。CN102229889A公开了一株小球藻藻株Chlorellasp.MRA-1,MRA-1的生长可适应多种培养基、温度、氮源浓度、CO2浓度条件，在低氮条件下的油脂含量和产率高，其应用领域包括CO2的固定，废水的净化，油脂、蛋白质、色素、淀粉、多糖、核酸等生物质的生产。CN102703326A公开了一种高CO2耐受性和固定率的微藻及其选育方法，该藻命名为Chlorellasp.Y-1，碳含量增至56.981%，最佳固定浓度达20%(v/v)，固定率高达5.762g/(L·d)，最高耐受浓度为100%(v/v)，对一系列物理化学培养条件有较好的适应性，传代稳定性良好。该专利技术可以实现废气等高浓度复杂环境下CO2的有效固定，但是在高浓度NOX条件下的CO2固氮效果不佳。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一株富含油脂的小球藻及其培养应用。本专利技术的小球藻能够耐受高浓度的CO2和NOx，固碳效率高，获得的生物质中细胞总脂含量占细胞干重的45%以上。本专利技术富含油脂的藻株为SF-B1，其分类命名为小球藻（Chlorellasp.），已经于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.11005。本专利技术提供的小球藻SF-B1在显微镜下藻细胞为绿色，单细胞藻，单生，细胞形状为球形和椭圆形，内有色素体，直径为5-6μm。本专利技术的小球藻SF-B1能够耐受的CO2浓度可达40v%，能够耐受的NOx的浓度可达700×10-6（v/v）。本专利技术提供的小球藻SF-B1的18SrDNA基因测序分析结果见序列表。根据序列比对，本专利技术的小球藻SF-B1与已公布的小球藻的18SrDNA数据存在差异。本专利技术富含油脂的小球藻SF-B1的培养方法，在光生物反应器中，利用BG11、SE、TAP或D1等淡水培养基培养，在光照强度1500-20000Lux，pH值为6-9，温度为10-30℃下培养。从反应器底部通入CO2含量为5v%-40v%的气体，培养结束后，收获藻细胞，藻细胞干重达到10g/L以上，细胞总脂含量占细胞干重的45%以上。本专利技术的小球藻SF-B1在固定CO2中的应用，该藻株能够耐受的CO2含量可达40v%，具有较高的CO2固定效率。本专利技术的小球藻SF-B1在生产微藻油脂中的应用。该小球藻在适宜的生长条件下，细胞总脂含量可占细胞干重的45%以上，能够进行生物柴油的生产。本专利技术小球藻SF-B1在净化含CO2和NOx的废气或烟气中的应用。该藻株能够利用含CO2和NOx的废气或烟气进行光照自养生长获取富含油脂的生物质，废气或烟气中CO2含量不超过40v%，NOx含量不超过700×10-6（v/v）。在光生物反应器中，利用BG11或SE淡水培养基培养，从反应器底部通入CO2含量为5v%-30v%，NO和/或NO2含量为100×10-6-700×10-6（v/v）的废气或烟气，在光照强度1500-20000Lux，pH值为6-9，温度为10-30℃下处理废气，处理结束后，收获藻细胞，藻细胞干重达到10g/L以上，细胞总脂含量占细胞干重的40%以上。与现有技术相比，本专利技术可以带来以下有益效果：（1）本专利技术选育的小球藻SF-B1能够耐受高浓度的CO2和NOx，可以利用废气中的CO2进行自养生长，固定CO2，缓解目前工业社会带来的温室效应问题。特别是能够耐受废气中的NOx，避免了微藻利用废气生长时高浓度的NOx对微藻光合作用的抑制，维持微藻的正常生长。（2）该藻株在固定烟气中CO2的同时，可以利用烟气中的部分NOx作为氮源生长使用，高效脱除烟气中的NO，净化烟气。（3）该藻株耐低温能力强，生长速率快，生长周期短，仅为7天左右，最终生物量较高，细胞干重超过10g/L，生物量产率超过了1.4g/(L·d)，所含的总脂含量高，适于生产生物柴油，可以解决生物柴油生产的油脂来源的问题。生物材料保藏说明本专利技术提供的小球藻SF-B1（Chlorellasp.）藻株，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；保藏编号：CGMCCNo.11005；保藏日期：2015年7月6日。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均从常规生化试剂商店购买得到。本专利技术中，v%为体积分数，v/v为体积比。实施例1分离和驯化筛选获得小球藻SF-B1（1）出发藻株的获得：2011年10月从黑龙江绥芬河取回水样50mL，将水样接种到200mL的BG11培养基中进行富集培养，培养的光照强度为5000Lux，温度为25℃，光暗周期为24h，光暗时间比为14:10，培养约半个月后，培养基呈现绿色。将富集培养的水样稀释至10-5倍，在无菌条件下涂布到BG11固体平板上培养，培养的光照强度为5000Lux，温度为25℃，培养约10天后平板上出现绿色的单藻落，挑取单藻落在摇瓶上培养，培养温度为25℃，光照强度为8000Lux，培养8天后，显微镜观察确定是否为纯藻种，若不是纯种，重复上述步骤，直到确定为纯培养藻株为止。经过反复培养，获得纯藻株编号为SF-1。（2）CO2的驯化培养：将步骤（1）中的摇瓶培养的纯藻种接入微藻通气培养装置中进行驯化培养，光照强度为8000Lux，温度为25℃，通入的气体中CO2的含量从5v%逐级提高至40v%，每次提高5v%，培养8天后结束，反复驯化培养3次。（3）将步骤（2）中驯化培养的藻液采用平板划线的方式培养获得纯藻种，培养步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株富含油脂的小球藻，该藻株为SF‑B1，其分类命名为小球藻（Chlorella sp.），已经于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.11005。

【技术特征摘要】
1.一株富含油脂的小球藻，该藻株为SF-B1，其分类命名为小球藻（Chlorellasp.），已经于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.11005。2.根据权利要求1所述的小球藻，其特征在于：小球藻SF-B1在显微镜下藻细胞为绿色，单细胞藻，单生，细胞形状为球形和椭圆形，内有色素体，直径为5-6μm。3.根据权利要求1所述的小球藻，其特征在于：小球藻SF-B1能够耐受CO2的浓度可达40v%，耐受NOx的浓度可达700×10-6（v/v）。4.根据权利要求1所述的小球藻的培养方法，其特征在于：在光生物反应器中，利用BG11、SE、TAP或D1淡水培养基培养，在光照强度1500-20000Lux，pH值为6-9，温度为10-30℃下培养。5.根据权利要求4所述的小球藻的培养方法，其特征在于：从反应器底部通入CO2含量为5v%-40v%的气体，培养结束后，收获藻细胞，藻细...

【专利技术属性】
技术研发人员：师文静，王鹏翔，李晓姝，孙启梅，张霖，樊亚超，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11