一种微藻的培养方法技术

本发明专利技术公开了一种微藻的培养方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、培养基的制备：先配置BG‑11培养基，灭菌处理；再加入纳米零价铁后得到配置好的培养基。步骤2、微藻的培养：将微藻接入上述配置好的培养基中，通入空气，进行光照培养。本发明专利技术采用添加纳米零价铁的培养基进行光照培养，提高微藻生物量产率和油脂产率，解决了藻细胞油脂产率低的问题。

A culture method of microalgae

【技术实现步骤摘要】
一种微藻的培养方法
本专利技术涉及利用微藻生产生物柴油
，尤其涉及一种微藻的培养方法。
技术介绍
生物柴油以生物体油脂为原料，通过分解、酯化得到的长链脂肪酸甲酯，是一种可以替代化石燃料使用的环保、可再生能源。生物柴油的原料来自植物油脂(大豆油、玉米油等)、动物油脂(各种动物脂肪)、微藻油脂以及废弃食用油(地沟油)等。生物柴油作为化石能源的替代者，具有诸多的优势。近年来，越来越多的人们开始关注利用微藻制备生物柴油这一领域。与其它油脂原料相比，微藻具有细胞生长快，不占用耕地等优点。然而，在利用微藻制备生物柴油的过程中，由于微藻的培养成本高、生物量产率和油脂产率较低，限制了其工业化的发展进程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种微藻的培养方法，采用添加纳米零价铁的培养基进行光照培养，提高微藻生物量产率和油脂产率，解决了藻细胞油脂产率低的问题。本专利技术是这样实现的：本专利技术目的之一在于提供纳米零价铁在促进微藻生长和油脂积累上的应用。优选地，本专利技术所述微藻选自水生单细胞绿藻、硅藻中的至少一种，具体包括小球藻、栅藻、绿球藻等油脂产量较多的微藻，本专利技术实施例使用的微藻具体为小球藻ScenedesmusobtususXJ-15(XJ-15)，其生物质为具有快速生长和高脂质含量的生物质资源。优选地，将所述纳米零价铁加入到BG-11培养基中以促进微藻生长和油脂积累。更为优选地，所述BG-11培养基的pH值为6.8～7.8。微藻自身对pH有调节作用，其在pH值为6.8～7.8下生长最好，该pH范围为现有技术中常用的pH范围。优选地，所述纳米零价铁加入到所述培养基中的终浓度为4～16mg/L。优选地，所述纳米零价铁加入到所述培养基中的终浓度为8mg/L。本专利技术的目的之二在于提供一种微藻的培养方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、培养基的制备：先配置BG-11培养基，灭菌处理；再加入纳米零价铁后得到配置好的培养基。步骤2、微藻的培养：将微藻接入上述配置好的培养基中，通入空气，进行光照培养。优选地，加入的纳米零价铁的终浓度为4～18mg/L(更为优选为6～18mg/L，最优为8mg/L)。优选地，所述灭菌处理前将BG-11培养基的pH值调节至6.8～7.8；所述步骤2中微藻的初始接种量为0.05～0.1g/L；光照强度为6000～12000lux；培养温度为20～30℃，光暗比为14h：10h。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果：本专利技术经实验探索发现纳米零价铁加入到pH值至6.8～7.8的BG-11培养基中可以促进微藻生长和油脂积累。联合纳米零价铁和BG-11，对微藻进行培养，有效利用了资源，提高了微藻的生物量产率和油脂产率。与单独利用BG-11培养基的相比，到达稳定期后，当培养基中纳米零价铁的浓度为8mg/L时，油脂含量最高，达到细胞干重的35.12％，其生物质浓度最高，达到1013.2mg/L。本专利技术的原材料微藻来源广泛、价廉易得、适合工业化大规模处理，因而废水处理成本较低、经济环保；并且整个工艺方法具有一定普适性，可推广到其他藻体的改性吸附应用中。具体实施方式下面将结合实例对本专利技术的技术方案进行详细描述。下面的实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为对本专利技术进行限制。实施例中未注明的具体技术或者条件，均按照本领域内的文献所记载或本领域常规技术手段进行操作。实施例1本实施例提供一种微藻的培养方法，包括如下步骤：1、培养基的制备：先制备BG-11培养基，调节pH值在6.8-7.8之间，121℃灭菌20min；由于纳米零价铁高温易被氧化，故不能直接加入到培养基中灭菌，称取一定量纳米零价铁粉末，用灭过菌的去离子水配置成溶液，将纳米零价铁加入到已灭菌冷却至室温的BG-11培养基中，混合后培养基中纳米零价铁的浓度为8mg/L。2、微藻的培养：将产油微藻接入上述配置好的培养基中，通入过滤后的空气，进行光照培养，初始接种量为0.09g/L，光照强度为12000lux，光暗比为14h：10h，培养温度为25±1℃。期间取样测量溶液中的藻体生长速率(每48h取样，用紫外分光光度法于680nm波长下测量藻体浓度)和铁含量(取培养液用0.23μm滤头过滤，用原子吸收光谱仪测铁含量)。由于空气的氧化作用及微藻对纳米零价铁的生物转化等一系列过程，部分纳米零价铁被氧化为二价或者三价铁离子，原子吸收光谱所测的铁含量为培养液中各价态的总铁含量。实施例2本实施例提供一种微藻的培养方法，除混合后培养基中纳米零价铁的浓度为4mg/L外，其余均同实施例1。实施例3本实施例提供一种微藻的培养方法，除混合后培养基中纳米零价铁的浓度为16mg/L外，其余均同实施例1。实施例4本实施例提供一种微藻的培养方法，除混合后培养基中纳米零价铁的浓度为6mg/L外，其余均同实施例1。实施例5本实施例提供一种微藻的培养方法，除混合后培养基中纳米零价铁的浓度为18mg/L外，其余均同实施例1。对比例1本对比例提供一种微藻的培养方法，除混合后培养基中不加纳米零价铁外，其余均同实施例1。对比例21、培养基的制备：在BG-11培养基的基础上加入FeCl3的溶液，使Fe(III)浓度为8mg/L后灭菌。2、微藻的培养：同实施例1。实验例11、微藻的生物量产率实施例1-3以及对比例1中微藻培养过程中取样测量溶液中的藻体生长速率(每48h取样，用紫外分光光度法于680nm波长下测量藻体浓度)和铁含量(取培养液用0.23μm滤头过滤，用原子吸收光谱仪测铁含量)。稳定期生物量表1所示。2、微藻的油脂产率微藻中油脂的提取：将微藻培养至稳定期后期，4500r/min离心5min，用蒸馏水洗涤2次，-80℃冻干，混合1倍质量的石英砂研磨，用氯仿/甲醇(2：1，v/v)提取藻细胞内的油脂，重复提取3次，合并提取液，40℃下烘干称重。对冻干的藻粉进行铁含量测定：取10mg藻粉于10mL玻璃比色管中，加入5mL混酸(硝酸：高氯酸4：1)消解至3mL，70℃水浴至1mL，用去离子水定容至10mL，原子吸收法测Fe含量。结果如表1所示。表1对培养液中铁含量测试及藻粉相关参数测定，其结果见表1。可以看出，培养液中的铁含量随时间逐渐降低直至耗尽，而藻粉中的铁含量随着培养液中铁含量的上升而增加。但纳米零价铁参与培养后的XJ-15藻内的油脂含量却得到大幅提高，特别是B-8的油脂含量达到了微藻生物质干重的35.118％，比B-0(25.173％)提高了10％，并且B-8的生物量(1013.2mg/L)是B-0(806.4mg/L)的1.26倍。同时三价铁离子对微藻的影响也可以看出，B-8的铁浓度比B-Fe(III)低，但油脂产量高8％，生物量是它的1.18本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米零价铁在促进微藻生长和油脂积累上的应用。/n

【技术特征摘要】
1.纳米零价铁在促进微藻生长和油脂积累上的应用。


2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微藻包括硅藻和绿藻中的至少一种。


3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述纳米零价铁加入到BG-11培养基中以促进微藻生长和油脂积累。


4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述BG-11培养基的pH值为6.8～7.8。


5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述纳米零价铁加入到所述培养基中的终浓度为4～18mg/L。


6.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述纳米零价铁加入到所述培养基中的终浓度为6～18mg/L。


7.一种微藻的培养方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏令，黄容，宋少先，李银塔，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42