本发明专利技术公开了一种培养光合微生物的方法，所述方法包括在培养光合微生物的条件下，在培养光合微生物的装置中进行光合微生物的培养，所述培养光合微生物的条件包括当光照强度大于临界光照强度I时驱动光合微生物运动，当光照强度小于等于临界光照强度I时停止驱动，其中，I＝A×I0，A＝0.1-0.6，I0为所述光合微生物的最大光合效率光照强度。还公开了一种生产油脂的方法，所述方法包括微藻养殖、微藻采收、微藻油脂的分离和提取，微藻养殖采用如上所述的培养光合微生物的方法进行养殖。本发明专利技术方法能够既保证光合微生物的正常生长又降低能耗，适于光合微生物的大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
光合微生物主要包括微藻和光合细菌，由于从光合微生物中可以提取许多有用的 产品，例如油脂、蛋白质与色素等，因此其大规模、高效率、低成本的培养成为人们关注的焦 点。 微藻是一类在水中生长的、种类繁多且分布极其广泛的低等植物，它是由阳光驱 动的细胞工厂。微藻细胞通过高效的光合作用，吸收CO2，将光能转化为化学能，储存在脂肪 或淀粉等碳水化合物中，并放出O2。利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到"替代 化石能源、减少CO2排放、净化废气与污水"等目的。"微藻生物技术"的优势在于以下几个 方面：①微藻是光合效率最高的低等植物，与农作物相比，单位面积的产率高出数十倍。微 藻也是自然界中生长最为迅速的一种植物，通常在24h内，微藻所含生物质可以翻倍，在其 "指数生长期"内其生物量翻倍时间可以缩短到3. 5h。②微藻可以生长在高盐、高碱环境的 水体中，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养，也可利用海水、盐碱水、工业废水 等非农用水进行培养，因此，微藻可以不同农作物争地、争水。③产油率高，微藻干细胞的含 油量可高达70%，微藻没有高等植物的根茎叶等细胞分化，在缺氮等条件下，某些单细胞微 藻可大量积累油脂，是最有前景的产油生物。④微藻的培养可以利用工业废气中的CO2，缓 解温室气体的排放，也可以吸收工业废气中的NOx，减少环境的污染。⑤生产微藻生物柴油 的同时，还可以生产相当数量的微藻生物质，还可进一步获得蛋白质、多糖、脂肪酸等高价 值副产品。 微藻可分为原核藻类和真核藻类，原核藻类以蓝藻为主，含叶绿素a、不形成细 胞器、能进行光合作用，细胞中蛋白质含量高，可达干重的70%，脂肪含量低，为5%左右； 真核藻类种类比较多，是主要的生物燃料藻种的来源。常见的微藻主要归于以下八个门 类：娃藻门（Bacillariophyta)、绿藻门（Chlorophyta)、金藻门（Chrysophyta)、蓝藻门 (Cyanophyta)、甲藻门（Pyrroptata)、裸藻门（Rhodophyta)、隐藻门（Cryptophyta)和黄藻 门（Xanthophyta)。其中，娃藻门、绿藻门和金藻门是最具潜力的生物柴油藻种来源。 光合细菌是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核 生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革 兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机 物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的 土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合细 菌的适宜水温为15°C-40°C，最适水温为28°C_36°C。在水产养殖中，能够降解水体中的亚 硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。 光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力， 具有较强的分解转化能力。它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。 传光是影响光合微生物规模化培养的主要因素，直接影响光合微生物的光合效 率、生长状态和光能利用率。为了使光合微生物较好地受光生长，驱动培养液运动是十分必 要的。例如，封闭式光生物反应器一般采用压缩空气或者泵驱动培养液运动，跑道池反应器 一般采用浆轮驱动培养液运动。但是驱动培养液运动不可避免导致培养能耗的增加，因此， 规模养殖过程中由于驱动所产生的能耗十分巨大，成为养殖成本高居不下的重要原因。 综上所述，开发既能保证光合微生物正常生长又能降低能耗，同时适于大规模生 产的培养光合微生物的方法迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有养殖光合微生物成本高的缺陷，提供一种既能保证 光合微生物正常生长又能降低能耗，适于大规模生产的培养光合微生物的方法。 本专利技术的专利技术人在研究中发现，培养光合微生物时，当光照强度大于临界光照强 度I时驱动光合微生物运动，当光照强度小于等于临界光照强度I时停止驱动，能够既保 证光合微生物正常生长又降低能耗，适于光合微生物的大规模生产，其中，I=AXI。，A= 0. 1-0. 6,I。为所述光合微生物的最大光合效率光照强度。 因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种培养光合微生物的方法，所述 方法包括在培养光合微生物的条件下，在培养光合微生物的装置中进行光合微生物的培 养，所述培养光合微生物的条件包括当光照强度大于临界光照强度I时驱动光合微生物运 动，当光照强度小于等于临界光照强度I时停止驱动，其中，I=AXI0,A= 0. 1-0. 6, I。为所述光合微生物的最大光合效率光照强度。优选地，A= 0? 2-0. 5。 另一方面，本专利技术提供了一种生产油脂的方法，所述方法包括微藻养殖、微藻采 收、微藻油脂的分离和提取，微藻养殖采用如上所述的培养光合微生物的方法进行养殖。 本专利技术方法能够既保证光合微生物的正常生长又降低能耗，适于光合微生物的大 规模生产。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】 图1是本专利技术实施例中培养光合微生物的装置的俯视图。 图2是本专利技术实施例中培养光合微生物的装置的侧剖图。 图3是本专利技术实施例1、对比例1和对比例2的微藻的生长曲线。 图4是本专利技术实施例2和实施例3的微藻的生长曲线。 附图标记说明 1培养区；2调温区；3隔层；4透明外罩；5驱动浆轮；6培养液入口；7培养液出口； 8气体入口；9气体出口； 10换热介质入口； 11换热介质出口； 12隔板。【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 -方面，本专利技术提供了一种培养光合微生物的方法，该方法包括在培养光合微生 物的条件下，在培养光合微生物的装置中进行光合微生物的培养，培养光合微生物的条件 包括当光照强度大于临界光照强度I时驱动光合微生物运动，当光照强度小于等于临界光 照强度I时停止驱动，其中，I=AXI0,A= 0. 1-0. 6,I。为光合微生物的最大光合效率光照强度。 本专利技术中，最大光合效率光照强度是指这样一个光照强度，即在一定的光强范围 内，光合微生物的光合效率随光照强度的上升而增加，当光照强度上升到某一数值时，光合 效率达到最大值而不再继续提高时的光照强度值。 应该理解到，除光照强度外的其他操作参数和条件，也会影响光合微生物的光合 效率。本专利技术中，在测定所述的最大光合效率光照强度时，其他的操作参数和条件就是正常 培养光合微生物时的操作参数和条件，包括驱动微藻的运动方式和操作参数。 本专利技术中，最大光合效率光照强度I。可以通过叶绿素荧光法或者光合放氧速率法 测定，此两种方法为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。 根据本专利技术，尽管培养光合微生物的条件包括当光照强度大于临界光照强度I时 驱动光合微生物运动，当光照强度小于等于临界光照强度I时停止驱动，其中，I=AXIwA =0. 1-0. 6,I。为光合微生物的最大光合效率光照强度，即可实现本专利技术的目的，即在保证 光合微生物正常本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种培养光合微生物的方法，所述方法包括在培养光合微生物的条件下，在培养光合微生物的装置中进行光合微生物的培养，其特征在于，所述培养光合微生物的条件包括当光照强度大于临界光照强度I时驱动光合微生物运动，当光照强度小于等于临界光照强度I时停止驱动，其中，I＝A×I0，A＝0.1‑0.6，I0为所述光合微生物的最大光合效率光照强度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：荣峻峰，朱俊英，黄绪耕，周旭华，纪洪波，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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