一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺制造技术

本发明专利技术公开一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺，该工艺包括微藻的接种、微藻高温处理和微藻采收。本发明专利技术利用高温对微藻生理的影响，促使细胞体积增大，从而有利于细胞采收，对于常用的微藻采收方法，包括离心、絮凝、沉降等均有显著的促进作用。本发明专利技术提供的工艺操作与控制简单、成本低，同时，还可以提高细胞对底物的利用效率，提高细胞的生长速率，该工艺适用于多种常用的微藻采收方法，可用于多种微藻的采收，适用范围广，具有较好的应用价值。具有较好的应用价值。具有较好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺


[0001]本专利技术涉及生物
，具体地，本专利技术涉及一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺。

技术介绍

[0002]随着能源、食品等资源的短缺，近年来，微藻作为一种高效的光合微生物受到越来越广泛的关注，它可通过光合作用将无机碳转化为有机物，部分微藻还可以在黑暗条件下利用有机碳源生长，微藻细胞富含油脂、蛋白质、碳水化合物及其他生物活性物质，在生物能源、蛋白食品、保健品、饵料/饲料生产以及废水废气处理等多个领域均显示出良好的应用前景。
[0003]对于任何微藻产品的生产，微藻培养结束后将藻细胞从培养液中分离都是必不可少的环节。但是由于多数藻细胞形态微小、细胞密度低，同时由于细胞表面呈负电性导致细胞之间相互排斥，形成均匀的分散体系，导致微藻的采收过程能耗和成本较高，据估算，微藻采收的成本可占其总生产成本的20
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30％，当前，仍未有一种低能、高效、经济的采收工艺。为解决微藻采收困难的问题，研究人员开发、优化了多种不同的微藻采收工艺，包括离心、过滤、絮凝、气浮、磁性介质分离等，但是仍然存在不同的问题，使得微藻的采收成本居高不下。另外，研究人员通过藻种改良有效提高了微藻的采收效率，如CN201910000963.4公开了一种将可诱导表达絮凝基因转入微藻中，获得了转基因自絮凝微藻，实现了微藻的自絮凝采收。但该工艺应用范围比较受限，且外源基因的转入也会限制其商业化应用。
[0004]培养过程中各种环境因素，如pH、光照、温度等，对微藻的生理特性具有显著影响，因此，如果能够通过对微藻培养过程的相关条件进行控制，使得微藻细胞更易采收，对于降低微藻分离采收过程的成本具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对微藻分离采收困难、现有工艺应用范围窄等问题，本专利技术的目的是提供一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺。
[0006]一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺方法，包括以下步骤：
[0007](1)微藻的接种：在微藻培养装置中加入基础培养基，灭菌冷却后，接种微藻；
[0008](2)微藻高温处理：在适宜的光照强度培养条件下，控制相应的培养温度，进行培养；
[0009]培养方式为恒温培养或变温培养，恒温培养的温度为依据微藻生长的温度范围选择较高的生长温度，所述较高的生长温度为35～45℃；变温培养包括第一阶段、第二阶段，在第一阶段使温度控制在微藻生长的最适温度20～35℃，第二阶段控制在35～45℃；
[0010](3)微藻的采收：待细胞生长至稳定期后，进行采收。
[0011]进一步的，步骤(1)中，所述微藻培养装置可采用各种规格的摇瓶、气升式反应器、机械搅拌式反应器、柱式反应器或跑道池反应器。
[0012]进一步的，步骤(1)中，所述基础培养基可采用BBM培养基、Chu 13培养基、BG 11培养基、CT培养基、SE培养基或Endo培养基。
[0013]作为优选的方案，所述基础培养基中额外添加碳源，所述碳源为葡萄糖、果糖或半乳糖，添加量为0～50g/L。
[0014]进一步的，步骤(1)中，所述微藻为小球藻、栅藻、衣藻或微拟球藻。
[0015]作为优选的方案，恒温培养，培养至稳定期；变温培养，第一阶段培养至对数生长期后期，第二阶段培养1
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4天。
[0016]作为优选的方案，步骤(2)中，所述光照强度为0～300μmol/m2/s。
[0017]进一步的，步骤(3)中，所述微藻采收方法为自然沉降、离心或絮凝。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的创新点及先进性在于：
[0019](1)本专利技术提供的一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺，操作与控制简单、成本低；
[0020](2)本专利技术提供的一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺，除了可以促进细胞采收外，还可以提高细胞对底物的利用效率，提高细胞的生长速率，同时，还可以促进某些物质的积累，具有较好的应用价值；
[0021](3)本专利技术提供的一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺，可用于多种微藻的采收，同时适用于多种常用的微藻采收工艺，适用范围广。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1不同温度培养下细胞在不同转速的离心下的采收率。
[0023]图2为本专利技术实施例1不同温度培养培养5天后细胞的尺寸分布。
具体实施方式
[0024]以下通过实施例的形式对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0025]下述实施例中所使用的实验方法，如无特殊说明均为常规方法，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明均为本
常规试剂、方法和设备。
[0026]实施例1
[0027](1)在250mL三角瓶中加入100mL含20g/L葡萄糖的Endo培养基，灭菌冷却后，接种蛋白核小球藻；
[0028](2)在黑暗条件下，控制培养温度在40℃，进行培养；
[0029](3)待细胞生长至稳定期后，使用离心法进行采收。
[0030]处理效果测试：
[0031]在2000rpm转速下离心2min，细胞的采收率达到99.2％；作为对照，在培养温度30℃恒温，其他环境相同的条件下培养的微藻，同样的离心方式进行采收，采收率只有79.9％。
[0032]实施例2
[0033](1)在气升式反应器中加入2L不含有机碳源的BBM培养基，灭菌冷却后，接种微拟
球藻；
[0034](2)在200μmol/m2/s的光照条件下，控制培养温度在20℃培养12天至对数生长期后期，然后调节温度至35℃继续培养4天；
[0035](3)待细胞生长至稳定期后，使用离心法进行采收。
[0036]处理效果测试：
[0037]在4000rpm转速下离心5min，细胞的采收率达到99.6％；作为对照，在培养温度20℃恒温，其他环境相同的条件下培养的微藻，同样的离心方式进行采收，采收率只有68.7％。
[0038]实施例3
[0039](1)在搅拌式反应器中加入5L含50g/L果糖的Chu 13培养基，灭菌冷却后，接种椭圆小球藻；
[0040](2)在20μmol/m2/s的光照条件下，控制培养温度在35℃，进行培养；
[0041](3)待细胞生长至稳定期后，使用壳聚糖絮凝法进行采收。
[0042]处理效果测试：
[0043]在0.5g/L的壳聚糖用量下，细胞的采收率达到98.5％；作为对照，在培养温度25℃恒温，其他环境相同的条件下培养的微藻，同样的絮凝方式进行采收，采收率只有76.1％。
[0044]实施例4
[0045](1)在跑道池反应器中加入100L不含有机碳源的BG
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11培养基，灭菌后接种斜生栅藻；
[0046](2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过高温促进微藻细胞采收的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)微藻的接种：在微藻培养装置中加入基础培养基，灭菌冷却后，接种微藻；(2)微藻高温处理：在适宜的光照强度培养条件下，控制相应的培养温度，进行培养；培养方式为恒温培养或变温培养，恒温培养的温度为依据微藻生长的温度范围选择较高的生长温度，所述较高的生长温度为35～45℃；变温培养包括第一阶段、第二阶段，在第一阶段使温度控制在微藻生长的最适温度20～35℃，第二阶段控制在35～45℃；(3)微藻的采收：待细胞生长至稳定期后，进行采收。2.根据权利要求1所述通过高温促进微藻细胞采收的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，所述微藻培养装置可采用各种规格的摇瓶、气升式反应器、机械搅拌式反应器、柱式反应器或跑道池反应器。3.根据权利要求1所述通过高温促进微藻细胞采收的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基础培养基可采用BBM培养基、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仕楷，戴雨仁，王蝶，杨坤晓，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：