一种产油微藻的开放式培养方法技术

本发明专利技术涉及一种产油微藻的开放式培养方法，是在开放式光生物反应器中加入微藻种子液和微藻培养基，进行光暗交替培养，光反应时通入含CO2气体，反应温度为20

【技术实现步骤摘要】
一种产油微藻的开放式培养方法


[0001]本专利技术属于生物质能源
，具体涉及一种产油微藻的开放式培养方法。

技术介绍

[0002]微藻富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸等营养成分，可用于食品、医药和能源方面；可以大量积累脂肪酸，有些微藻脂肪酸含量可占干重的30%-60%。利用培养微藻来获得油脂资源，已经成为目前利用太阳能开发可再生资源较热门的研究领域，不仅具有强大的市场潜力，而且具有非凡的社会价值。
[0003]目前，微藻培养方式有封闭式和开放式两种。封闭式是指采用不同结构的封闭式反应器，如气升式、搅拌式、管式等，生产成本较高，可用于生产高附加值产物或作为开放式培养的种子罐。开放式是指采用开放池培养装置，如跑道池、圆形浅池，它具有技术简单、投资低廉的优点，因此近年来备受研究者的关注。但是，开放式培养容易受到丝状真菌、轮虫、原生动物等敌害生物污染，这些敌害生物在藻类培养液中生长、繁殖。当这些敌害生物数量达到一定的密度时，即对培养藻类的生长繁殖造成影响，被污染后的藻液轻者不利于再扩大培养，重者会导致培养的失败。因此，如何有效地防止敌害生物的污染是微藻规模化培养的一个关键问题。
[0004]近年来，关于微藻病虫害等敌害生物防治方法已有较多研究。传统的方法第一是采用物理方法如过滤或者酸化的方法杀灭和消除藻类中的敌害生物；其二是通过化学的方法来治理微藻开放式培养中的敌害生物污染；其三是采用生物防治的方法来治理；其四是采用添加植物提取物的方法来治理。
[0005]CN103773690A公开了一种开放式培养微藻的方法，微藻培养采用常规培养方法和条件，在微藻培养初始时，直接在微藻培养基中添加植物提取物，植物提取物为印楝提取物、川楝提取物和苦皮藤提取物中的一种或几种，添加量为5-80mg/L。该方法可以解决微藻开放式培养中敌害生物污染问题，有效防治开放式培养的杂菌和病虫害污染。但是，该方法需专门制备特定配方植物提取物，提高了培养成本。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种产油微藻的开放式培养方法。本专利技术方法通过特定的培养方式，解决了微藻开放培养中杂菌污染的问题，不会抑制微藻生长和降低固碳效率。
[0007]本专利技术提供的产油微藻的开放式培养方法，包括如下内容：在开放式光生物反应器中加入微藻种子液和微藻培养基，进行光暗交替培养，光反应时通入含CO2气体，反应温度为20-35℃；暗反应时通入含CO2和NO
X
气体，反应温度为5-15℃，交替培养一段时间后，暗反应停止通入NO
X
，培养至稳定期，收获微藻细胞。
[0008]本专利技术中，所述的微藻为能够耐受NO
X
和低温（不高于15℃）的自养单一藻或者混合藻，如可以是纤维藻SS-B7（Ankistrodesmus sp.）、小球藻SF-B1（Chlorella sp.）、纺锤
纤维藻HC-DY4（Ankistrodesmus fusiformis）等中的至少一种，优选纺锤纤维藻HC-DY4（Ankistrodesmus fusiformis）。
[0009]本专利技术中，所述的纤维藻SS-B7（Ankistrodesmus sp.）已经于2013年4月15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. 7478，保藏地址为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。该藻株已经于CN105713836A中公开，并提交了保藏及存活证明。
[0010]本专利技术中，所述的小球藻SF-B1（Chlorella sp.）已经于2015年7月6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.11005，保藏地址为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。该藻株已经于CN109576158A中公开，并提交了保藏及存活证明。
[0011]本专利技术中，所述的纺锤纤维藻HC-DY4（Ankistrodesmus fusiformis）已经于2020年5月12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. 19981，保藏地址为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。
[0012]本专利技术中，微藻培养基采用本领域技术人员熟知的BG11培养基、SE培养基、BBM培养基等中的任意一种。具体根据微藻的种类确定，微藻培养基和微藻种子液的制备同常规方法。
[0013]本专利技术中，微藻种子液的制备方法为：将微藻接种至微藻培养基，在pH值7～9，温度为20～35℃，光照周期24h，光暗时间比为14:10，光照强度为2000～20000Lux条件下，振荡培养至对数生长期，制得微藻种子液。
[0014]本专利技术中，光生物反应器中加入的微藻种子液与微藻培养基的体积比为1:20～1:5。
[0015]本专利技术中，所述的光暗交替培养，光照强度为2000～20000Lux，光暗周期为24h，光暗时间比为14:10～10:14。
[0016]本专利技术中，光反应通入的含CO2气体中，CO2体积含量为5%～40%，优选为5%～20%，不含有NO
X
。
[0017]本专利技术中，光反应的反应温度为20-35℃，优选为25-30℃。
[0018]本专利技术中，暗反应通入含CO2和NO
X
气体中，CO2体积含量为5%～40%，NO
X
体积含量为0.03%～0.07%。所述的NO
X
为NO和/或NO2，含CO2和NO
X
气体可以自制，也可以是烟气或废气，如可以来源于硫磺回收装置焚烧尾气、催化裂化再生尾气等中的至少一种。
[0019]本专利技术中，暗反应的反应温度为5-15℃，优选为5-10℃。
[0020]本专利技术中，所述的光暗交替培养3-5天后，停止通入NO
X
，培养至生长稳定期结束。
[0021]本专利技术中，培养完成后经检测，杂菌数低于2.8
×
103个/mL。通过离心、沉降等方式收获微藻细胞，测定细胞干重和油脂含量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本申请专利技术人在开放式培养纺锤纤维藻HC-DY4的研究中发现，通过本专利技术所述培养方式，在最终得到的藻液中杂菌数明显降低，在此基础上，专利技术人对耐受NO
X
的纤维藻SS-B7、小球藻SF-B1等同时进行了试验，发现可以抑制杂菌且不影响微藻正常生长。在此基础上，提出了适用于该类微藻的开放式培养方法，解决了微藻开放式培养中杂菌污染的问题，降低了培养成本，适用于规模化培养。
[0023]（2）本专利技术培养方式适用于对NO
X
和低温具有一定耐受性的自养微藻，对该类微藻本身生长无毒害作用，可以维持微藻的正常生长。
[0024]（3）本专利技术培养方式特别适用于纺锤纤维藻HC-DY4的培养，不影响该藻株正常生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产油微藻的开放式培养方法，其特征在于包括如下内容：在开放式光生物反应器中加入微藻种子液和微藻培养基，进行光暗交替培养，光反应时通入含CO2气体，反应温度为20-35℃；暗反应时通入含CO2和NO
X
气体，反应温度为5-15℃，交替培养一段时间后，暗反应停止通入NO
X
，培养至稳定期，收获微藻细胞。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的微藻为能够耐受NO
X
和低温的自养单一藻或者混合藻，优选纤维藻SS-B7（Ankistrodesmus sp.）、小球藻SF-B1（Chlorella sp.）、纺锤纤维藻HC-DY4（Ankistrodesmus fusiformis）等中的至少一种，更优选纺锤纤维藻HC-DY4（Ankistrodesmus fusiformis）。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：微藻培养基采用BG11培养基、SE培养基、BBM培养基等中的任意一种。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：微藻种子液的制备方法为：将微藻接种至微藻培养基，在pH值7～9，温度为20～35℃，光照周期24h，光暗时间比为14:10，光照强度为2000～20000Lux条件下，振荡培养至对数生长期，制得微藻种子液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：光生...

【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：