一种用于培养产虾青素微藻的培养基、一种经济型产虾青素微藻的培养方法及其应用技术

技术编号:21908229 阅读:17 留言:0更新日期:2019-08-21 10:43
本发明专利技术提供一种用于培养产虾青素微藻的培养基、一种经济型产虾青素微藻的培养方法及其应用,涉及环境科学技术领域,本发明专利技术所述培养基由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。尿液污水为生活污水中的黄水,可为培养产虾青素微藻提供所需的氮磷钾等营养成分,无需额外添加,有效降低了生产成本。本发明专利技术还提供了一种经济型产虾青素微藻的培养方法,将产虾青素微藻接种在上述技术方案所述的培养基后,通过改变光照时间的方式对产虾青素微藻进行胁迫,培养完成后可提取得到虾青素,同时还可同步净化水质,对解决雨生红球藻产虾青素的市场缺口问题以及黄水处理面临的困难都有积极的意义。

A culture medium for Astaxanthin-producing microalgae, an economical Astaxanthin-producing microalgae culture method and its application

【技术实现步骤摘要】
一种用于培养产虾青素微藻的培养基、一种经济型产虾青素微藻的培养方法及其应用
本专利技术涉及环境科学
,尤其涉及一种用于培养产虾青素微藻的培养基、一种经济型产虾青素微藻的培养方法及其应用。
技术介绍
近几年,水资源污染问题特别严重,其中城市生活污水是重要的水资源污染来源之一。随着中国经济不断发展,城市化进程的继续推进,城镇生活污水成为中国废水排放量不断增加的主要来源。根据生活污水的来源分类,可将生活污水分为黑水(指厕所粪便污水)和灰水(指来源于家庭厨房、洗衣、沐浴和盥洗等污水),其中黑水又可分为黄水(尿液污水)和褐水(粪便污水)。黄水的处理面临着许多困难,即使是集中在夜间排放,也给人们造成了很大影响。在飞机、船舶、火车等移动运输工具上,更是面临着点源污染难以集中化处理回收的问题。黄水具有低碳高氮磷的特点,在城市生活污水中,黄水约贡献了80%的氮、50%的磷和90%的钾,适宜进行营养物质的资源回收和再利用。黄水具有低碳高氮磷的特点,有利于藻类的生长。微藻净化污水,自20世纪50年代就被Oswald等提出,它能克服传统污水处理方法易引起的二次污染、潜在营养物质丢失、资源不能完全利用等弊端,同时能够有效去除造成水体富营养化的氮、磷等营养物质,并且能作为一种新的能源生产油脂,微藻生物质还可用于制作肥料、养殖饲料等。目前多种微藻已被用作生产饲料及其他促进健康的化合物的来源。虾青素是一种橘红色的类胡萝卜素,一种脂溶性色素,存在于许多的微生物和水下动物内,被认为是“超级抗氧化剂”,目前被广泛应用于食品、医疗和保健行业。部分微藻可产生虾青素,是虾青素的合成来源之一,但是目前培养微藻进行虾青素生产的培养基成本高,需要添加各种碳、氮、磷以及微量元素等营养物质,使得虾青素生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有微藻产虾青素的培养基成本较高的缺陷,提供了一种用于培养产虾青素微藻的培养基,该培养基的成分来源于生活污水中的黄水,成本低,用于培养产虾青素微藻后,可显著降低虾青素制备成本,同时也可以利用产虾青素微藻净化尿液污水。为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:本专利技术提供了一种用于培养产虾青素微藻的培养基,由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。优选的,所述的水为曝气自来水。优选的,所述尿液污水与水的体积比为1:140~160。优选的,将尿液污水与水分别进行微孔滤膜过滤后,按照体积比混合,得到所述培养基。本专利技术提供了一种经济型产虾青素微藻的培养方法,包括以下步骤:(1)将产虾青素微藻接种于上述技术方案所述培养基,使培养基中的产虾青素微藻密度不低于4×104cells/mL,得到接种培养基;(2)将接种培养基在光照时间为10~14h/d的条件下进行第一培养,得到第一培养物;(3)将第一培养物在光照时间24h/d的条件下进行第二培养。优选的,所述产虾青素微藻为雨生红球藻。优选的,所述第一培养和第二培养的培养温度独立的为18~22℃,所述第一培养和第二培养的光照强度独立的为4000~4800lux。优选的,所述第一培养的培养时间为5~7d。优选的,所述第二培养的时间为8~12d。本专利技术还提供了上述技术方案所述的培养方法在净化尿液污水中的应用。与现有技术相比,本专利技术的有益效果:本专利技术提供了一种用于培养产虾青素微藻的培养基,由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。尿液污水为生活污水中的黄水,可为培养产虾青素微藻提供所需的氮磷钾等营养成分,无需额外添加,有效降低了生产成本。本专利技术还提供了一种经济型产虾青素微藻的培养方法,将产虾青素微藻接种在上述技术方案所述的培养基后,以含尿液污水的培养基为胁迫源的情况下、结合改变光照时间的方式对产虾青素微藻进行胁迫,培养完成后可提取得到虾青素,同时还可同步净化水质,对解决雨生红球藻产虾青素的市场缺口问题以及黄水处理面临的困难都有积极的意义。本专利技术还提供了上述技术方案所述的培养方法在净化尿液污水中的应用,操作方便,成本低廉,经济环保,具备良好的应用前景。附图说明图1为实施例1-4、对比例1-4中不同尿液污水添加比培养基下雨生红球藻生长曲线图。图2为锥形瓶培养微藻时的照片;图3为培养第15天后产虾青素微藻镜检形态;图4为实施例和对比例培养微藻所提取出的虾青素;其中,图4-1为实施例7所示方法培养后得到的虾青素,图4-2为对比例5所示方法培养后得到的虾青素,图4-3为对比例6所示方法培养后得到的虾青素,图4-4为实施例8所示方法培养后得到的虾青素,图4-5为对比例7所示方法培养后得到的虾青素。具体实施方式本专利技术提供了一种用于培养产虾青素微藻的培养基,由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。本专利技术提供的培养基无需额外添加碳、氮、磷以及其他微量元素即可实现对产虾青素微藻的培养,获得虾青素。本专利技术提供的培养基仅由水和尿液污水组成,水的成本低,而尿液污水是生活污水中的黄水,来源广泛,成本同样低廉,因而本专利技术所述培养基可显著降低虾青素的生产成本,同时还可实现对尿液污水的处理,实现废物循环利用。在本专利技术中,所述的水优选为曝气自来水。自来水在阳光下充分曝气以去除余氯、增加溶解氧,利于微藻的生长。在本专利技术中,所述曝气的自来水制备方法优选的包括以下步骤:取一定量自来水置于阳光下,并使用小型曝气机曝气。在本专利技术中,每1L自来水曝气的时间优选为1~3h,更优选为2h。本专利技术所述的尿液污水是指直接收集得到的尿液污水,由于采集的人群个体差异,尿液污水中的营养元素含量存在一定的区别。本专利技术所述尿液污水是指健康人体(无肾功能障碍、糖尿病等)产生的尿液污水,多次实验中尿液污水的主要元素的平均含量为:TN:6730~9326mg/L,TP:417~845mg/L,Na:3016~4268mg/L,K:1853~2539mg/L。但是,如本专利技术的具体实施例所示,在尿液污水和水体积比1:99~199的范围内,均可实现产虾青素微藻的快速增殖。在本专利技术中,所述尿液污水和水的比例优选为1:140~160,在该比例下的培养基可使产虾青素微藻有最大的比生长速率。在本专利技术中,所述培养基的制备方法优选的包括以下步骤:将尿液污水和水分别以微孔滤膜过滤后,按照体积比混合,即得所述培养产虾青素微藻的培养基。在本专利技术中,所述微孔滤膜的孔径优选为0.22μm。本专利技术还提供了一种经济型产虾青素微藻的培养方法,包括以下步骤:(1)将产虾青素微藻接种于上述技术方案所述培养基,使培养基中的产虾青素微藻密度不低于4×104cells/mL,得到接种培养基;(2)将接种培养基在光照时间为10~14h/d的条件下进行第一培养,得到第一培养物;(3)将第一培养物在光照时间24h/d的条件下进行第二培养。本专利技术将产虾青素微藻接种于上述技术方案所述培养基,使培养基中的产虾青素微藻密度不低于4×104cells/mL,得到接种培养基。在本专利技术中,所述产虾青素微藻的种类包括但不限于雨生红球藻。在本专利技术中,所述产虾青素微藻优选的可采用BG11液体培养基进行先期培养,提高微藻密度后再进行接种。本专利技术对所述产虾青素微藻接种前的培养过程无特殊限定,采用本领域常规方法即可。接种培养基中的产虾青素微藻密度不宜过低,应在4×104cells/mL以上,更优选为6×104~1本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于培养产虾青素微藻的培养基,其特征在于,由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于培养产虾青素微藻的培养基,其特征在于,由体积比1:99~199的尿液污水和水组成。2.根据权利要求1所述的培养基,其特征在于,所述的水为曝气自来水。3.根据权利要求1或2所述的培养基,其特征在于,所述尿液污水与水的体积比为1:140~160。4.根据权利要求1所述的培养基,其特征在于,将尿液污水与水分别进行微孔滤膜过滤后,按照体积比混合,得到所述培养基。5.一种经济型产虾青素微藻的培养方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将产虾青素微藻接种于权利要求1~4任意一项所述培养基,使培养基中的产虾青素微藻密度不低于4×104cells/mL,得到接种培养基;(2)将接种培养基在光照...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪喻于明然马冠秋
申请(专利权)人:北京林业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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