一种利用单针藻生产微藻油脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用单针藻生产微藻油脂的方法，包括（1）制备微藻种子液，所述的微藻为单针藻（Monoraphidium sp.）SS-06，保藏编号为CGMCC No.10765；（2）将单针藻种子液接入富含N元素的微藻培养基中，培养到对数生长期停止，静置沉降后排出上清液，获得藻细胞；（3）将步骤（2）得到的藻细胞接入低含N元素的微藻培养基中，并在培养基中添加ADP葡萄糖焦磷酸酶抑制剂，连续光照培养至稳定期，获得富含油脂的藻细胞。本发明专利技术方法有助于藻细胞的增殖和油脂积累，可获得高油脂含量的藻细胞，具有工艺简单、成本低、产出高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物技术和生物能源领域，具体涉及一种利用单针藻生产微藻油脂的方法。
技术介绍
由于世界石油资源的枯竭和价格逐渐走高、环保问题日益严峻，以及全球气候变化引发一系列的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物能源和生物基化学品的发展。在众多的生物质能和生物质化学品中，微藻凭借其“不与人争粮，不与粮争地”的优势得到了越来越多的关注。藻类是最原始的生物之一，分布很广，大多数藻类生活在水中，其结构简单，具有光合效率高、生长周期短和速度快的特点。藻类包括微藻（单细胞真核生物）、大型藻（海藻）和蓝细菌（蓝绿藻）。不同藻类可通过光合作用将CO2和水转化为O2和大分子有机物，如碳水化合物和油脂。微藻的培养不与农作物争地争水，可以利用废水中N、P等营养，从而降低水体的富营养化，节约水资源和营养盐成本。因此，利用非粮且可再生的微藻为原料生产能源和化学品，与其它生物质相比，一定程度上能够降低成本，同时也为微藻下游产品的开发提供了一个新的途径。单针藻是绿藻的一种，为不规则的纺锤形，目前发现的单针藻仅用于积累油脂。CN103540533A公开了一种产油单针藻LB59的获得及应用，自野外环境分离获得，能够耐受高浓度碳酸氢钠，易于进行开放式培养，富含油脂，油脂含量可达到细胞干重的30.2%。CN103555584A公开了一种产油单针藻LB50的获得及应用，能够耐受高浓度碳酸氢钠，油脂含量可达到细胞干重的30.4%。CN104073437A公开了一种单针藻C29，其生长速度快，油脂产率高，是生产生物柴油的优良菌株；该专利技术还提供了一种单针藻的开放式养方法，此方法采用特定培养基培养，更利于单针藻C29的生长及油脂的积累。CN104611228A公开了一种富含油脂的单针藻（Monoraphidiumsp）SS-B1及其培养应用，保藏编号为CGMCCNo.7479，该藻株能够耐受高浓度的CO2和SO2，可以利用含CO2和SO2的废气或烟气进行光照自养生长获取富含油脂的生物质，固碳效率高，细胞总脂含量占细胞干重的40%以上，能够进行生物柴油的生产。但是，上述单针藻仅用于生产油脂，产品单一，应用范围窄。目前还没有发现既可以产淀粉又可以产油脂的单针藻。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种利用单针藻生产微藻油脂的方法。本专利技术方法有助于藻细胞的增殖和油脂积累，可获得高油脂含量的藻细胞，具有工艺简单、成本低、产出高等特点。本专利技术利用单针藻生产微藻油脂的方法，包括如下内容：（1）制备微藻种子液，所述的微藻为单针藻（Monoraphidiumsp.）SS-06，已于2015年4月24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.10765；（2）将单针藻种子液接入富含N元素的微藻培养基中，培养到对数生长期停止，静置沉降后排出上清液，获得藻细胞；（3）将步骤（2）得到的藻细胞接入低含N元素的微藻培养基中，并在培养基中添加ADP葡萄糖焦磷酸酶抑制剂，连续光照培养至稳定期，获得富含油脂的藻细胞。本专利技术步骤（1）采用CN201510503226.8所述的的单针藻（Monoraphidiumsp.）SS-06，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.10765；保藏日期：2015年4月24日。本专利技术步骤（1）制备微藻种子液采用的微藻培养基为常规培养微藻的培养基，如可以是BG11、SE、TAP或D1等淡水微藻培养基。微藻种子液是指将微藻接入培养基后培养至对数生长期获得的藻液，具体培养条件如下：温度25-30℃，通气量0.1-1.0vvm，CO2含量为1v%-3v%，搅拌转速50-200rpm，pH6.0-9.0，光照强度为1000-10000lux，光暗比10:14-14:10。本专利技术步骤（2）中微藻种子液的接种量为培养基体积的2%-10%。具体培养条件同微藻种子液的培养条件。本专利技术步骤（2）所述的富含N元素的微藻培养基是指在常规微藻培养基中加入过量无机氮，如可以是NaNO3、NH4NO3、NH4Cl等中的一种或几种，加入量为2.0-5.0g/L。本专利技术步骤（3）所述的低含N元素的微藻培养基是指在常规微藻培养基加入上述微量无机氮，如可以是NaNO3、NH4NO3、NH4Cl等中的一种或几种，加入量为0-0.5g/L。优选与步骤（2）加入相同的无机氮。本专利技术步骤（3）所述的ADP葡萄糖焦磷酸酶（AGPase）抑制剂可以采用无机磷酸盐，优选使用焦磷酸钠、焦磷酸钾或酸式焦磷酸钠等中的一种或几种，加入量为1-10mmol/L，优选为2-5mmol/L。更优选在培养基中同时加入乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）激活剂，如可以是柠檬酸或金属离子激活剂，如Mn2+，可以是新添加柠檬酸、Mn2+，加入量为1-200mmol/L，优选为30-50mmol/L；或者提高低氮微藻培养基中柠檬酸、柠檬酸铁铵或MnCl2的含量，提高1%-10%。本专利技术在微藻培养基中加入AGPase抑制剂和ACCase激活剂，能够有效抑制淀粉合成，有助于促进油脂合成，从而提高微藻油脂产量。本专利技术步骤（3）所述的微藻培养可以采用常规的培养方式，如可以采用微藻种子液的培养条件。优选采用以下方式培养：温度25-30℃，通气量0.1-1.0vvm，CO2含量为3v%-5v%，搅拌转速50-200rpm，pH7.0-8.0，光照强度为1000-10000lux。通过上述培养，有助于加速微藻对环境的适应性和快速增殖，从而有助于提高藻细胞中油脂含量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、利用新选育的单针藻SS-06在特定条件下生产微藻油脂，具有油脂含量高、工艺简单等特点。2、通过对单针藻SS-06在培养过程中氮含量、碳含量、光照和pH的分段控制，有助于单针藻SS-06细胞的增殖和油脂积累，可获得高油脂含量的藻细胞。3、在单针藻SS-06分段培养的第二阶段单独添加AGPase抑制剂，对单针藻SS-06油脂含量有一定改善，同时添加AGPase抑制剂和ACCase激活剂，可极大提高单针藻SS-06油脂含量。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明，但不因此限制本专利技术。本专利技术中，v%为体积分数。本专利技术使用CN201510503226.8所述的单针藻（Monoraphidiumsp.）SS-06，已于2015年4月24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.10765。该藻株是2011年10月从黑龙江杜博尔特蒙古族自治县寿山休闲度假村龙虎湖的采集水样，筛选驯化得到。本专利技术实施例使用过的微藻培养基为BG11培养基，具体配方见表1、表2。表1BG11培养基*表2表1中A5+Cosolution的组成实施例1（1）挑取平板上的单针藻（Monoraphidiumsp.）SS-06接入BG11培养基中，在温度30℃，通气量0.25vvm，CO2含量为2v%，搅拌转速100rpm，pH为7.0，光照强度7000lux，光暗比14:10的条件下进行培养，培养至对数生长期获得微藻种子液。（2）将微藻种子液按照接种量5v%接入富含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用单针藻生产微藻油脂的方法，其特征在于包括如下内容：（1）制备微藻种子液，所述的微藻为单针藻（Monoraphidium sp.）SS‑06，已于2015年4月24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. 10765；（2）将单针藻种子液接入富含N元素的微藻培养基中，培养到对数生长期停止，静置沉降后排出上清液，获得藻细胞；（3）将步骤（2）得到的藻细胞接入低含N元素的微藻培养基中，并在培养基中添加ADP葡萄糖焦磷酸酶抑制剂，连续光照培养至稳定期，获得富含油脂的藻细胞。

【技术特征摘要】
1.一种利用单针藻生产微藻油脂的方法，其特征在于包括如下内容：（1）制备微藻种子液，所述的微藻为单针藻（Monoraphidiumsp.）SS-06，已于2015年4月24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.10765；（2）将单针藻种子液接入富含N元素的微藻培养基中，培养到对数生长期停止，静置沉降后排出上清液，获得藻细胞；（3）将步骤（2）得到的藻细胞接入低含N元素的微藻培养基中，并在培养基中添加ADP葡萄糖焦磷酸酶抑制剂，连续光照培养至稳定期，获得富含油脂的藻细胞。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）制备微藻种子液采用的微藻培养基为BG11、SE、TAP或D1淡水微藻培养基，微藻种子液是指将微藻接入培养基后培养至对数生长期获得的藻液。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（1）的具体培养条件如下：温度25-30℃，通气量0.1-1.0vvm，CO2含量为1v%-3v%，搅拌转速50-200rpm，pH6.0-9.0，光照强度为1000-10000lux，光暗比10:14-14:10。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的富含N元素的微藻培养基是指在常规微藻培养基中加入无机氮NaNO3、NH4NO3、NH4...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖莎，孙启梅，王鹏翔，师文静，李晓姝，樊亚超，张霖，高大成，王领民，乔凯，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11