一株产油栅藻及其培养应用制造技术

本发明专利技术涉及一株产油栅藻及其培养应用，该藻株为产油栅藻TMJ

【技术实现步骤摘要】
一株产油栅藻及其培养应用


[0001]本专利技术属于生物技术和生物能源领域，具体涉及一种产油栅藻及其培养应用。

技术介绍

[0002]进入21世纪以来，经济的发展与能源的消耗存在着密切的关系，能源安全问题是各国战略性的问题，寻找一种清洁、经济、高效、可再生的新能源成为了当前急需解决的问题。其中生物能源一直作为一个重要储备技术方向，随着能源危机的加剧，它逐渐成为各个国家和藻类学家关注的焦点。在诸多的生物质能源中，微藻是重要的可再生资源。它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物量产量高等特点。微藻的太阳能转化效率可达到3.5%，是生产药品、精细化工品和新型燃料的潜在资源，从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲脂，即生物柴油，因此微藻常被认为是第三代生物燃料的理想原料。
[0003]通过选育优良藻株、优化培养条件、改进培养工艺、设计高性能光生物反应器均可以提高微藻油脂的产量，高油脂产量是实现微藻生物柴油产业化的关键。目前，选育性能优越的藻株是开展产油微藻生理研究和产业化培养的基础。
[0004]CN201110427579.6公开了一株栅藻藻株(Desmodesmus sp.) ENN2203A，该藻株具有耐高温、易收集的特点，环境适应性强，适于高密度养殖，可用于含氮磷污水的处理，可用于二氧化碳减排，用于生物柴油生产或用于水产品饵料或动物饲料等。但是，该藻株在培养过程中，通过向培养液中通入1.5-2%的二氧化碳和空气的混合气体，培养进行到第16 天，最终干重达到10.93g/L。在实际应用中，当环境中CO2体积分数大于5v%时，大部分微藻的生长将受到抑制，影响固碳效率。而且当通入的化石燃料废气中含有高浓度的SOx、NOx等气体时，也会抑制微藻生长和降低固碳效率。
[0005]CN106467897A公开了一种富含油脂的栅藻及其培养应用，该藻株为MH-04，其分类命名为栅藻（Desmodesmus sp.），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.10764。该栅藻能够耐受高浓度的CO2和SO2，可利用含CO2和SO2的废气或烟气进行光照自养生长获取生物质，固碳效率高，所获取的生物质中富含油脂，能够进行生物柴油的生产。
[0006]CN107177505A公开了一株栅藻及其培养方法和应用，该藻株为HCS-02，其分类命名为栅藻（Scenedesmus sp.），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.10766。该栅藻能够耐受较低的培养温度，培养温度区间大，易于开放式养殖。在不同培养条件下均呈现较快的生物质积累速度，所获取的生物质中富含淀粉、油脂，能够处理后用作饲料或进行生物柴油的生产。
[0007]上述两个专利公开的产油微藻是针对耐受SO2、耐低温等特定性能选育的微藻，用于其它方面时效果不太理想，因此还需选育具备更多其它功能的微藻，或者选育具备多功能的微藻，以使其更适于工业应用。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种产油栅藻及其培养应用。本专利技术提供的产油栅藻固碳效率高，油脂含量高，特别是同时具备耐受NOx和高温的功能。
[0009]本专利技术提供的产油栅藻TMJ-D3，其分类命名为栅藻（Scenedesmus sp.），已于2018年2月5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. 15299。
[0010]本专利技术提供的栅藻TMJ-D3在显微镜下藻细胞呈绿色，常聚集成群，群体为四个细胞的组成，群体细胞排列成一直线。单个细胞为长卵形，内有色素体，每个细胞含有一个蛋白核，单个细胞长约5-7μm，宽约2-3μm。群体两侧细胞的上下两端，各具一长或直或略弯曲的剌，中间部分细胞的两端及两侧细胞的侧面游离部上，均无棘剌。四细胞的群体宽15-30微米，剌长10-15微米。
[0011]本专利技术提供的栅藻TMJ-D3能够耐受CO2的浓度可达30v%，能够耐受NOx的浓度可达0.08v%。
[0012]本专利技术提供的栅藻TMJ-D3能够耐受高温，在40-45℃下仍能正常生长，保持较高的生物量。
[0013]本专利技术提供的栅藻TMJ-D3的18S rDNA基因测序分析结果见序列表。根据序列比对，本专利技术的栅藻TMJ-D3与已公布的栅藻藻株的18SrDNA数据存在差异。
[0014]本专利技术的栅藻TMJ-D3在固定CO2中的应用。该藻株能够耐受气体中CO2浓度达到30v%，具有较好的CO2固定效率。
[0015]本专利技术的栅藻TMJ-D3在生产微藻油脂中的应用。该藻株在适宜的生长条件下进行光照自养生长获取富含油脂的藻细胞，藻细胞干重达10g/L以上，细胞总脂含量占细胞干重的40%以上。
[0016]本专利技术的栅藻TMJ-D3在净化含CO2和NOx废气或烟气中的应用。废气或烟气中CO2浓度≤30v%，NOx的浓度≤0.08v%。
[0017]本专利技术栅藻TMJ-D3的培养方法，在光生物反应器中，利用BG11培养基、SE培养基等培养，通入CO2含量为1.0v%-30v%的气体培养。进一步的，通入气体中含有NOx，NOx浓度不高于0.08v%。培养条件为：光照强度为1500-20000Lux，pH值为6-9，温度为20-45℃，光照周期为24h，光暗时间比为14:10。培养至稳定期结束，收获微藻细胞。经检测，藻细胞干重达10g/L以上，细胞总脂含量占细胞干重的40%以上。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术选育的产油栅藻TMJ-D3能够耐受高浓度CO2，可以利用CO2进行自养生长，固碳效率高，缓解目前工业社会带来的温室效应问题。
[0019]（2）该藻株同时具备耐受NOx和高温的功能。在废气中存在NOx时，能够避免微藻利用废气生长时NOx对微藻光合作用的抑制，维持微藻的正常生长。而且能够耐受的温度高达45℃，在高温下培养有利于降低烟气冷却成本。
[0020]（3）该藻株生长速率快，生长周期短，最终生物量较高，藻细胞干重达10g/L以上，细胞总脂含量占细胞干重的40%以上，适于生产生物柴油。
[0021]生物材料保藏说明本专利技术提供的栅藻TMJ-D3（Scenedesmus sp.），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：CGMCC No.15299；保藏日期：2018年2月5日；保藏地址：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。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术技术方案及其效果作进一步详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。
[0023]以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株产油栅藻，该藻株为产油栅藻TMJ-D3，其分类命名为栅藻（Scenedesmussp.），已于2018年2月5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. 15299。2.根据权利要求1所述的产油栅藻，其特征在于：该藻株在显微镜下藻细胞呈绿色，常聚集成群，群体为四个细胞的组成，群体细胞排列成一直线；单个细胞为长卵形，内有色素体，每个细胞含有一个蛋白核，单个细胞长约5-7μm，宽约2-3μm；群体两侧细胞的上下两端，各具一长或直或略弯曲的剌，中间部分细胞的两端及两侧细胞的侧面游离部上，均无棘剌；四细胞的群体宽15-30微米，剌长10-15微米。3.根据权利要求1所述的产油栅藻，其特征在于：该藻株能够耐受CO2的浓度达30v%，能够耐受NOx的浓度达0.08v%。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：师文静，樊亚超，张霖，李晓姝，廖莎，王鹏翔，朱化雷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：