一种防止和/或抑制小球藻培养体系中金藻污染的方法技术

本申请涉及微藻工业应用领域，具体而言，涉及一种防止和/或抑制小球藻(Chlorella sp.)培养体系中金藻(Poterioochromonas sp.)污染的方法。

Method for preventing and / or inhibiting pollution of gold algae in Chlorella culture system

The invention relates to microalgae industrial applications, in particular, relates to a method for preventing and / or inhibition of Chlorella vulgaris (Chlorella sp.) culture system of golden algae (Poterioochromonas sp.) pollution method.

【技术实现步骤摘要】
一种防止和/或抑制小球藻培养体系中金藻污染的方法专利
本申请涉及微藻工业应用领域，具体而言，涉及一种防止和/或抑制小球藻(Chlorellasp.)培养体系中金藻(Poterioochromonassp.)污染的方法。专利技术背景小球藻被认为是一种理想的生物质原料，其生长快速，产量高，温室气体排放少，常用于生产保健品和生物燃料。然而生物污染如金藻污染对小球藻培养危害极大。金藻，更类似于原生动物，具有快速吞噬、捕食小球藻的能力。因此在小球藻的培养中，金藻常常导致培养失败。目前，常用的控制藻类培养过程中生物污染的方法有过滤法、化学添加剂法、调节培养条件等。当污染生物的尺寸远大于目标培养物时，可用过滤法除去，比如轮虫或变形虫等。然而金藻在正常状态下细胞个体同小球藻接近，无法应用此法去除。向水体中添加化学试剂、药物、杀虫剂等，也可起到消除或控制生物污染的作用。然而，添加剂在抑制杀死生物污染物的同时也可能对目标藻类产生损害，大量添加剂在水体中的残留也可能带来新的生态环境问题。通过调节培养条件使其不利于其他生物的生长而目标藻类却可继续生长，可以达到抑制污染甚至是消除生物污染的目的。然而，该方法仅适用于可在极端环境下生存的目标藻类，比如螺旋藻可实现规模化连续培养的一个重要原因就是螺旋藻可在高盐、高pH值等极端环境生长，很大程度上避免了其他生物的污染。然而，金藻同小球藻生长环境相似，较难通过此种方法去除。本领域仍需在小球藻培养期间有效防止和/或抑制培养体系中金藻污染的方法。专利技术简述本专利技术人令人惊奇地发现，使用超声波处理金藻能够有效致死和抑制其生长。本专利技术人还令人惊奇地发现，超声波处理对小球藻伤害很小，因此可以通过使用超声波处理在小球藻培养期间防止和/或抑制培养体系中的金藻污染。附图说明图1.示出不同参数的批式超声处理对金藻致死率的影响。图2.示出不同参数的连续式超声处理对金藻致死率的影响。图3.示出超声处理对小球藻生长的影响。专利技术详述超声波本质上是一种频率大于20kHz的声波，因其频率下限高于人的听力上限而得名。它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，已在医疗和工农业上获得很多应用。已有使用超声波抑藻的报道(CN104003465A；CN1422951A)，但此类应用集中在抑制水体中的蓝藻。蓝藻是原核生物，内部含有气囊结构。超声波主要通过破坏蓝藻内部气囊使得蓝藻不能上浮至水面进行光合作用而渐渐死亡。然而，金藻同蓝藻不同，其并无气囊结构。本专利技术人令人惊奇地发现，使用超声波处理金藻(其不含气囊结构)，能够显著抑制金藻的生长。因此，在第一方面，本专利技术提供了一种抑制流体中金藻生长的方法，所述方法包括在超声处理区域内用超声波处理所述流体。本专利技术所述金藻包括但不限于Poterioochromonasmalhamensis。在一些实施方式中，所述流体中的金藻处于生长停滞期。在另一些实施方式中，所述流体中的金藻处于对数生长期。现有技术抑制蓝藻主要针对停滞期的蓝藻，对处于对数生长期的蓝藻效果较差。本专利技术人令人惊奇地发现，使用超声波处理可以抑制对数生长期的金藻。本专利技术的方法所使用的超声波的频率可以是20kHz-2MHz。在一些具体实施方式中，所述超声波的频率例如是20kHz。在另一些实施方式中，所述超声波的频率例如是1.7MHz。本专利技术的方法中，所述超声波处理区域内的超声波的强度可以是0.1-1.2w/mL，例如0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1或1.2w/mL。超声波强度为超声波作用的实际声功率除以超声波作用的体积。超声波作用的实际声功率(w)可以用热计量法(一定时间内测量所处理的液体温度的变化)测定。在一些实施方式中，本专利技术的方法所施加的超声波的剂量是0.5J/mL-45J/mL，优选0.8J/mL-45J/mL，更优选1J/mL-45J/mL，更优选3J/mL-45J/mL，更优选5J/mL-45J/mL，更优选10J/mL-45J/mL，甚至更优选20J/mL-45J/mL。超声波的剂量为超声强度乘以超声处理时间。在一些实施方式中，所述超声处理区域的体积是50mL-2L，优选200mL-500mL，更优选300mL-400mL。在一些实施方式中，所述超声波处理是连续式超声波处理。如本文所用，“连续式超声波处理”是指使疑似含有或含有金藻的流体或小球藻培养物以特定流速连续通过超声波处理区域，从而接受特定强度、剂量的超声波处理。例如，在一些实施方式中，本专利技术的方法中所述超声波处理包括使所述流体以0.3L/min-80.0L/min，优选0.3L/min-50.0L/min，优选0.3L/min-15.0L/min，优选0.3L/min-10.0L/min，优选0.3L/min-5.0L/min，优选0.3L/min-4.0L/min，优选0.3L/min-2.0L/min，更优选0.3L/min-1.0L/min的流速通过所述超声处理区域。在一定的超声强度下，流速与所接受的超声剂量成反比。如本文所用，“批式超声波处理”指的是使给定体积的疑似含有或含有金藻的流体或小球藻培养物保留在超声波处理区域一段给定的时间，从而接受给定强度、剂量的超声波处理。例如，在一些实施方式中，本专利技术的方法中所述超声波处理包括使所述流体保留在所述超声处理区域5秒-300秒，优选10秒-300秒，优选20秒-300秒，优选30秒-300秒，更优选60秒-300秒。本专利技术人令人惊奇地发现，根据本专利技术的所述超声波处理对金藻的致死率可达10％-90％或以上，优选50％-90％或以上。对金藻的致死率随着超声波剂量的增加而增加(见图1A和图2A)。在本专利技术的第二方面，本专利技术人令人惊奇地发现使用超声波进行处理可有效破损、致死金藻，而同时对小球藻伤害却很小，因此可以通过使用超声波处理在小球藻培养期间预防和/或抑制培养体系中的金藻污染。因此，本专利技术提供了一种在小球藻培养期间预防和/或抑制培养体系中的金藻污染的方法，所述方法包括在超声波处理区域内用超声波处理疑似含有或含有金藻的小球藻的培养物。本专利技术所述小球藻包括但不限于索罗金小球藻(Chlorellasorokiniana)或若夫小球藻(Chlorellazofingiensis)。本专利技术所述金藻包括但不限于Poterioochromonasmalhamensis。所使用的超声波的频率可以是20kHz-2MHz。在一些具体实施方式中，所述超声波的频率例如是20kHz。在另一些实施方式中，所述超声波的频率例如是1.7MHz。在所述方法中，所述超声处理区域内的超声波的强度可以是0.1-1.2w/mL，例如0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1或1.2w/mL。在一些实施方式中，所施加的超声波的剂量是0.5J/mL-45J/mL，优选0.8J/mL-45J/mL，更优选1J/mL-45J/mL，更优选3J/mL-45J/mL，更优选5J/mL-45J/mL，更优选10J/mL-45J/mL，甚至更优选20J/mL-45J/mL。在一些实施方式中，所述超声处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制流体中金藻(Poterioochromonas sp.)生长的方法，所述方法包括在超声处理区域内用超声波处理所述流体。

【技术特征摘要】
1.一种抑制流体中金藻(Poterioochromonassp.)生长的方法，所述方法包括在超声处理区域内用超声波处理所述流体。2.权利要求1的方法，其中所述超声波的频率是20kHz-2.0MHz。3.权利要求1或2的方法，其中所述超声处理区域内超声波的强度是0.1-1.2w/mL。4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述流体接受的超声波的剂量是0.50-45.00J/mL，优选0.8J/mL-45J/mL，更优选1J/mL-45J/mL，更优选3J/mL-45J/mL，更优选5J/mL-45J/mL，更优选10J/mL-45J/mL，甚至更优选20J/mL-45J/mL。5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述超声处理区域的体积是50mL-2L，优选200mL-500mL，更优选300mL-400mL。6.权利要求1-5中任一项的方法，所述超声波处理包括使所述流体以0.3L/min-80.0L/min，优选0.3L/min-50.0L/min，优选0.3L/min-15.0L/min，优选0.3L/min-2.0L/min，更优选0.3L/min-1.0L/min的流速通过所述超声处理区域。7.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述超声波处理包括使所述流体保留在所述超声处理区域5秒-300秒，优选10秒-300秒，优选20秒-300秒，优选30秒-300秒，更优选60秒-300秒。8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述金藻处于生长停滞期。9.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述金藻处于对数生长期。10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述超声波处理对所述金藻的致死率为10％-90％或以上，优选50％-90％或以上。11.一种在小球藻(Chlorellasp.)培养期间防止和/或抑制培养体系中金藻污染的方法，所述方法包括在超声处理区域内用超声波处理疑似含有或含有金藻的小球藻的培养物。12.权利要求11的方法，其中所述超声波的频率是20kHz-2.0MHz。13.权利要求11或12的方法，其中所述超声处理区域内超声波的强度是0.1-1.2w/mL。14.权利要求11-13中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垚，胡强，刘俊初，龚迎春，
申请(专利权)人：国家开发投资公司，中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11