一种高耐受氨、酚类的小球藻及用途和制备方法技术

本发明专利技术利用诱变结合实验室定向进化技术进行筛选，获得一种能耐受高酚醛及氨水浓度的小球藻株（Chlorella sorokiniana SD501），已保藏于位于湖北省武汉市武昌区武汉大学的中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2022876，保藏日期为2022年6月13日。所述小球藻可以使用高浓氨水及酶水解后的糠醛渣处理液进行培养，获得高蛋白的小球藻培养物，填补了现有技术的空白。所述的糠醛渣处理液中，酚醛浓度为0.5

【技术实现步骤摘要】
一种高耐受氨、酚类的小球藻及用途和制备方法


[0001]本专利技术属于生物
，涉及一种小球藻藻株，具体涉及一种高耐受氨、酚类的小球藻藻株及其用途和制备方法。

技术介绍

[0002]糠醛渣是生物质类物质(如玉米芯、玉米秆、稻壳、棉籽壳)中的聚戊糖成分水解生产糠醛产生的生物质类废弃物。作为生物质水解过程中产生的废弃物，糠醛渣中的盐分含量高、呈酸性，因此大量堆积会对大气、土壤和河流产生污染。但与此同时，糠醛渣中还含有大量的纤维素、木质素，具有良好的再利用价值。因此，如何合理地利用糠醛渣，在消除环境污染的同时，增加其经济附加效益，是糠醛渣资源化利用的关键所在。目前，糠醛渣的资源化利用方向主要包括：制取多孔吸附碳材料、改良碱性土壤、矿区土壤修复、农作物培育和化学加工等方向。
[0003]专利技术人对糠醛渣进行化验分析发现，糠醛渣中含有大量微生物生长需要的营养物质，具体包括：有机质含量764.50～781.30g/kg,全氮4.50～5.20g/kg,全磷0.72～0.74g/kg,全钾12.20～15.48g/kg，碱解氮328～533mg/kg，P2O
5 109～393mg/kg，K2O 700～750mg/kg，有效硼、锰、锌、铁含量分别是1.50、9.80、1.24、14.20μg/g。然而，由于糠醛渣中的酚醛类含量高达2
‑
3％，严重限制了其在这方面的应用。
[0004]藻类植物的种类繁多，范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。其中，小球藻是世界公认的“绿色黄金”，蛋白质含量高达干细胞质量的50％以上，是优质的蛋白质来源。此外，小球藻还含有丰富的不饱和脂肪酸、多种维生素及矿物质，不但具有提高机体免疫力、抗肿瘤等重要生理及医疗作用，而且营养价值极高，可以广泛用于人体的营养保健领域及动物养殖行业。为了降低小球藻的生产成本，人们尝试采用廉价的原料、多种培养方式来培养小球藻。专利技术专利201610976321.4公开了“一种利用秸秆纤维水解液培养微藻的方法及其应用”。该专利技术以秸秆为原料，采用机械法、碱法或亚硫酸铵法处理秸秆，去除木质素，添加纤维素酶后制得纤维素水解液。在此基础上，通过添加必需无机营养元素后用作小球藻的异养培养基质。专利技术专利申请201710248657.3公开了“一种利用秸秆培养异养小球藻的方法”。该专利技术采用物理法如汽爆法或球磨法破碎秸秆，采用纤维素酶、半纤维素进行酶解产糖，作为小球藻异养培养的碳源。专利技术专利201811569914.4公开了“一种低成本、高生物量和高蛋白含量的蛋白核小球藻培养方法”。该专利技术利用碳重离子诱变菌株，并用诱变菌株进行秸秆糖化、以秸秆糖化液作为廉价原料培养小球藻。但目前，还没有采用糠醛渣发酵培养小球藻的相关报道。

技术实现思路

[0005]为了解决糠醛生产过程中产生的糠醛渣污染问题，同时实现糠醛渣废料的高值化利用。本专利技术首先利用诱变结合实验室定向进化技术筛选获得一种能耐受高酚醛及氨水浓
度的小球藻株，并使用经过高浓氨水及酶水解后的糠醛渣处理液对该小球藻株进行培养，获得高蛋白的小球藻培养物。
[0006]本专利技术的技术方案包括：
[0007]一种高耐受氨、酚类的小球藻(Chlorella sorokiniana SD501)，已保藏于位于湖北省武汉市武昌区武汉大学的中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M2022876，保藏日期为2022年6月13日。
[0008]如前所述的小球藻株SD501在利用糠醛渣处理液发酵培养的应用。所述的应用具体为：以小球藻株SD501为出发藻株，利用糠醛渣处理液进行发酵培养，获得小球藻培养物。其中，所述的糠醛渣处理液为：糠醛渣经氨水处理及纤维素酶酶解后获得的液体。所述的糠醛渣处理液中，酚醛浓度为0.5
‑
2％，氨浓度为1
‑
1.5％。
[0009]利用糠醛渣处理液高密度发酵培养小球藻的方法，包括以下步骤：
[0010](1)将小球藻藻株SD501按照3
‑
5％(v/v)的接种量，接种于BG11培养基中,然后在20
‑
30℃的温度条件、150
‑
200rpm转速条件下培养48
‑
72h，获得种子液。BG11培养基为商业途径购买得到。
[0011](2)将步骤(1)得到的种子液按照5
‑
10％(v/v)的接种量，接入糠醛渣处理液中，在25
‑
35℃、通气量0.5
‑
2vvm、搅拌转速300
‑
800rpm下发酵120
‑
144h，得到发酵小球藻。
[0012]其中，所述糠醛渣处理液采用下述方法处理得到：(1)氨水处理：将糠醛渣和氨水按一定的重量体积比装入密闭装置中，在105
‑
110℃的温度条件下处理90
‑
120min。反应结束后，去除溶解有木质素的氨水黑液，保留固体渣；固体渣中氨含量为1
‑
1.5％，总酚含量为0.5
‑
2％。所述糠醛渣和氨水的重量体积比为1:3
‑
1:8。所述的氨水是浓度为25％的市售氨水。(2)纤维素酶酶解：将步骤(1)得到的固体渣转移至厌氧装置中，添加适量纤维素酶，然后在pH5.5，温度50℃的条件下反应时间12h，即得到糠醛渣处理液。所述纤维素酶的添加量为5
‑
10FPU。
[0013]一种获得前述高耐受氨、酚类的小球藻SD501的方法，包括以下步骤：
[0014](1)重离子诱变：使用BG11培养基培养小球藻4天，然后进行重离子束
12
C
6+
辐射诱变；其中，离子束能量为80Mev/u，辐射强度为120Gy。
[0015](2)定向进化I：将重离子诱变后的细胞接种到葡萄糖和氨浓度分别为60g/L和0.3％的BG11培养基中；当细胞生长进入稳定期，将2％(v/v)培养物重新接种到新鲜的前述BG11培养基中，重复5轮；然后将2％(v/v)的培养物接种到氨浓度为0.5％的BG11培养基中，重复5轮；如此反复直至BG11培养基中氨浓度达到1.5％；得到终点藻株小球藻M。
[0016](3)定向进化II：将小球藻M藻株接种到葡萄糖和总酚浓度分别为60g/L和0.1％的BG11培养基中；采用与定向进化I相似的进化方案，每次将总酚浓度提高0.2％，如此反复直至BG11培养基中总酚浓度达到2％；最终获得高耐受氨、酚类的小球藻SD501。
[0017]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0018](1)本专利技术利用诱变结合实验室定向进化技术进行筛选，获得一种能耐受高酚醛及氨水浓度的小球藻株，填补了现有技术的空白。所述的小球藻藻株使用高浓氨水及酶水解后的糠醛渣处理液进行培养，获得高蛋白的小球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐受氨、酚类的小球藻，其特征在于：所述小球藻命名为小球藻SD501（Chlorella sorokiniana），保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），其保藏编号为CCTCC NO：M 2022876，保藏日期2022年6月13日。2.如权利要求1所述的小球藻SD501在利用糠醛渣处理液发酵培养中的应用。3.一种采用糠醛渣处理液发酵培养小球藻SD501的方法，其特征在于：以权利要求1所述的小球藻为出发藻株，利用糠醛渣处理液进行发酵培养，获得小球藻培养物；所述的糠醛渣处理液为：糠醛渣经氨水处理及纤维素酶酶解后获得的液体。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将小球藻藻株按照3
‑
5%(v/v) 的接种量，接种于BG11培养基中,然后在20
‑
30℃的温度条件、150
‑
200 rpm转速条件下培养48
‑
72 h，获得种子液；（2）将步骤（1）得到的种子液按照5
‑
10%(v/v) 的接种量，接入糠醛渣处理液中，在25
‑
35℃、通气量0.5
‑
2 vvm、搅拌转速300
‑
800 rpm下发酵120
ꢀ‑
144h，得到发酵小球藻。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述的糠醛渣处理液中，酚醛浓度为0.5
‑
2%，氨浓度为1
‑
1.5%。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述糠醛渣处理液采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓金，崔球，刘亚君，万伟建，张跃冬，冯银刚，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：