DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用。本发明专利技术发明专利技术人首次发现DCMU在微藻混养发酵中具有提高微藻微藻强光耐受性及提高微藻混养发酵叶绿素产量的作用，从而为提高微藻微藻强光耐受性和叶绿素产量提供了一种方法。由于DCMU本身十分廉价，且使用浓度极低，几乎不产生额外的工业成本，使得本发明专利技术十分适合于微藻的工业化培养；本发明专利技术具有操作简便、实用性强的特点，有利于大规模的工业应用。于大规模的工业应用。于大规模的工业应用。

【技术实现步骤摘要】
DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用


[0001]本专利技术属于微藻生物
，特别涉及DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用。

技术介绍

[0002]微藻是一类单细胞光合微型生物的总称。微藻已经成为传统陆生植物的一个有吸引力的替代品，用于生产叶绿素、生物燃料和其他高价值产品，同时缓解耕地、二氧化碳排放和全球变暖的压力。然而，实现微藻产品的高生产率仍然是微藻商业应用的主要挑战。微藻的混养发酵是指微藻同时利用有机物和光照进行生长的一种培养模式，由于兼具光合自养生长与异养生长的优势，微藻的混养发酵可以成为一种提升微藻生长速度与产物产量的方法，如小球藻、衣藻、微拟球藻、斜生栅藻等微藻都被发现可以进行混养生长。混养发酵技术在微藻生成生物柴油、生物制品等方面的优势已经得到了广泛的研究。然而，微藻在利用自然光进行生长时，由于自然光的不可调节，当其光强过强时（如正午时）会对微藻产生光损伤，从而抑制微藻的生长速度。诸如人工光照控制系统、人工遮阳等光照控制方法虽然可以在一定程度上缓解过强光照对微藻的损伤，提高微藻的生长速度，但是面临成本太高、操作繁琐等问题，无法在工业水平上得到应用。因此，需要找到新的廉价且高效的提升微藻高光强耐受性的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：DCMU（二氯苯基二甲脲）在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，是基于本专利技术专利技术人发现DCMU在微藻混养发酵中具有提高微藻叶绿素产量或强光耐受性的作用得到的研究成果。
[0005]所述的DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，具体包括如下步骤：将微藻接种于含有DCMU的混养培养基中进行光照培养。
[0006]所述的微藻为能进行混养生长的微藻，优选为小球藻、衣藻、微拟球藻或斜生栅藻。
[0007]所述的小球藻优选为凯氏拟小球藻。
[0008]所述的微藻优选为用自养培养基富集培养得到的微藻。
[0009]所述的自养培养基优选为BG11培养基。
[0010]所述的微藻的接种量优选按混养培养基体积百分比1～3%计算。
[0011]所述的微藻优选为细胞密度是1
×
108～1
×
109个/mL的微藻。
[0012]所述的DCMU在所述的混养培养基中的浓度为20～100 μg/L；优选为40～80 μg/L；更优选为60～80 μg/L。
Tris 碱（Tris
‑
base），pH＝7.00。
[0029]（3）将凯氏拟小球藻种子液按2%体积比接种至微藻葡萄糖混养培养基及自养BG11培养基中，添加不同终浓度的DCMU（0、5、10、20、40、80、120、160、200、300 μg/L），将凯氏拟小球藻培养物置于光照培养箱中培养，培养条件为：30℃、6000 Lux光照，16/8小时光照周期培养3天，测量生物量（干重）变化。结果如图1所示：A、DCMU会抑制凯氏拟小球藻的自养生长，且抑制能力随着DCMU添加量的增加而增加，当DCMU添加量在160 μg/L以上时，对凯氏拟小球藻具有致死效果。
[0030]B、当凯氏拟小球藻混养生长时，随DCMU添加量的增加，凯氏拟小球藻生长速度呈现先上升后下降的趋势。DCMU添加量在20
‑
80 μg/L时，显著促进凯氏拟小球藻的生长，DCMU添加量大于80 μg/L时会抑制凯氏拟小球藻的混养生长。
[0031]可见，DCMU对凯氏拟小球藻自养生长和混养生长具有不同的影响。
[0032]干重的测定方法：首先建立微藻OD
680
与微藻干重之间的标曲，通过测量微藻培养液OD
680
换算微藻干重。实施例中凯氏拟小球藻（Parachlorella kessleri）FACHB
‑
4 干重标曲为：干重（g/L）=0.423
×
OD
680
‑
0.005。
[0033]实施例2：（1）以凯氏拟小球藻（Parachlorella kessleri）FACHB
‑
4 （购自中国科学院淡水藻种库）为微藻藻种，首先用BG11培养液进行富集培养，当凯氏拟小球藻的细胞密度达到1
×
108～1
×
109个/mL时，获得凯氏拟小球藻种子液。BG11培养液的成分为：NaNO
3 1.5 g/L、K2HPO
4 40 mg/L、MgSO4·
7H2O 70 mg/L，CaCl2·
2H2O40 mg/L、柠檬酸 6 mg/L、柠檬酸铁铵 6 mg/L、EDTA
‑
Na
2 1 mg/L、Na2CO
3 20 mg/L、H3BO
3 2.86 mg/L、MnCl2·
4H2O 1.86 mg/L、ZnSO4·
7H2O 0.22 mg/L、Na2MoO4·
2H2O 0.39 mg/L、CuSO4·
5H2O 0.08 mg/L、Co(NO3)2·
6H2O 0.05 mg/L，pH＝7.00。
[0034]（2）配置微藻葡萄糖混养培养基，培养基为BG11培养基外加2 g/L葡萄糖，2 g/L Tris 碱（Tris
‑
base），pH＝7.00。
[0035]（3）将凯氏拟小球藻种子液按2%体积比接种至微藻葡萄糖混养培养基，添加不同终浓度的DCMU（0、40、60、80μg/L），将凯氏拟小球藻培养物置于光照培养箱中培养，培养条件为：30℃、6000 Lux光照，16/8小时光照周期。
[0036]（4）每间隔12h取样，测量培养液的葡萄糖含量、凯氏拟小球藻的干重以及叶绿素含量，结果如图2所示：A、未添加DCMU的空白对照组，经过12小时的培养，凯氏拟小球藻叶绿素含量从最初的12.5 mg/g降低至4.97 mg/g，降低幅度超过50%，而添加DCMU后，叶绿素含量的降低得到明显的缓解，且DCMU添加量越大，叶绿素的含量降低的越少。添加80 μg/L DCMU时，经过12小时的培养，凯氏拟小球藻叶绿素含量为10.63 mg/g，为未添加DCMU时的2.14倍。经过72小时的培养，凯氏拟小球藻在含60 μg/L的DCMU培养基中混养生长的生物量为2.94 g/L，比空白对照提高18.55%。且凯氏拟小球藻在含60 μg/L的DCMU培养基中混养生长的叶绿素产量为49.19 mg/L，比空白对照提高81.36%。这一结果也说明DCMU的添加可以显著的提升凯氏拟小球藻的叶绿素产量以及生长速度。
[0037]B、随着培养基时间的推移，培养液内的葡萄糖含量降低，可见，凯氏拟小球藻利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用。2.根据权利要求1所述的DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，其特征在于包括如下步骤：将微藻接种于含有DCMU的混养培养基中进行光照培养。3.根据权利要求1或2所述的DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，其特征在于：所述的微藻为能进行混养生长的微藻。4.根据权利要求3所述的DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，其特征在于：所述的微藻为小球藻、衣藻、微拟球藻或斜生栅藻。5.根据权利要求2所述的DCMU在提高微藻混养发酵时叶绿素产量或强光耐受性中的应用，其特征在于：所述的微藻的接种量按混养培养基体积百分比1～3%计算；所述的微藻为细胞密度是1
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108～1
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【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书六页附图四页，
申请(专利权)人：广东省科学院生态环境与土壤研究所，
类型：发明
国别省市：