一株生产自絮凝物质的斜生栅藻及其在微藻采收中的应用制造技术

技术编号:8364584 阅读:333 留言:0更新日期:2013-02-27 23:09
一株生产自絮凝物质的斜生栅藻及其在微藻采收中的应用,属于微生物应用技术领域,该藻株分类命名为斜生栅藻(Scenedesmus?obliquus),藻株的登记入册编号为CGMCC?No.6567,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位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,保藏日期为2012年9月14日。该栅藻AS-6-1生产的絮凝物质可快速絮凝采收非絮凝藻株淡水栅藻FSP-3,淡水小球藻CNW-11以及海水小球藻DUT01,在微藻采收方面具有广阔的应用前景。上述的絮凝物质从自絮凝栅藻AS-6-1细胞壁中分离纯化得到,是一种水溶性多糖,用0.6mg/L该絮凝物质处理非絮凝栅藻FSP-3,絮凝效率可达到80%;最适宜pH值7.0,最适宜温度30℃,絮凝活性不需要金属离子,具有省时、高效的特点,并具有良好的pH稳定性和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一株生产自絮凝物质的斜生栅藻及其在微藻采收中的应用,属于微生物应用

技术介绍
近年来,随着全球经济的快速增长,石油和煤炭等化石能源的消耗大幅度上升,化石能源短缺危机已迫在眉睫,对生物质能等可再生能源的关注渐成热点。在众多的非粮生物质中,藻类具有分布广泛、环境适应能力强、光合效率高(太阳能的利用率可达3-8%)、生长周期短(一般代时为1-10天)、油脂含量高(油脂含量可达干重的40-86%)、产量高(每年每公顷可产油58,700L,是其他产油作物的1-2倍)等特点,利用藻类生产生物燃料具有广阔的发展前景。此外,微藻还可以生产色素、脂肪酸及药物等高附加值产品,因此具有重要的应用价值。 由于微藻细胞个体小(约为5到50 μ m),培养密度低含水量大(为15到108g/L),细胞表面带有负电荷等特点,微藻的采收比较困难,现有微藻的采收方法主要有离心法、过滤法、气浮法及化学絮凝法。但离心法耗能大成本高;过滤法依赖于藻细胞大小,不适用大规模微藻收集;而气浮法成本高操作复杂;相比之下化学絮凝虽能达到较好的微藻收集效果,但是大量金属离子以及难降解高聚合物的添加无疑增加了下游处理的工作难度,并对环境具有一定毒性。因此,开发微藻低成本的高效采收方法是进行微藻生物炼制及大规模工业化生产微藻能源的重要保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是针对上面所述的现有技术,提供一种絮凝效果明显、环境友好、生物安全的采收方法一通过藻细胞自絮凝进行微藻的采收。本专利技术的目的在于提供一株具有天然自絮凝能力的斜生栅藻生长情况及细胞组成,提供自絮凝物质的鉴定,提供一种分离纯化上述自絮凝物质的方法,提供自絮凝物质的絮凝性能及应用。本专利技术采用的技术方案是一株生产自絮凝物质的斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)的登记入册编号为CGMCC No. 6567,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路I号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期为2012年9月14日。所述斜生栅藻包括绿藻门、绿球藻目、真集结亚目、栅藻科和栅藻属。所述斜生栅藻中分离纯化得到絮凝物质应用在微藻采收中。所述絮凝物质是一种高分子多糖,其分子量为I. 279X 105Da ;0. 6mg/L絮凝物质处理非絮凝栅藻FSP-3藻株20min,絮凝效率即可达到80% ;pH4_9时絮凝活性良好,最适宜pH值7. O ;温度在30°C时絮凝活性良好,121°C高温处理20min后絮凝活性仍保持在50%以上,具有良好的热稳定性。上述的斜生栅藻是从台湾南部淡水中筛选到的一株具有天然自絮凝能力的藻株。经23S rDNA序列比对,其与Scenedesmus obliquus具有较高相似性(96%),结合生理形态鉴定,确定该藻株为斜生栅藻。该藻株在优化的DM液体培养基中,28°C培养4-5天即可见藻细胞聚集在一起,颗粒大小肉眼可见;将13天的培养液静止静置过夜,藻细胞聚集在一起沉降到锥形瓶底部,上清液清澈可见。本专利技术进一步分离鉴定了导致斜生栅藻产生自絮凝现象的物质。分离纯化得到的絮凝物质是一种高分子多糖,同时具有省时,高效以及较好的pH稳定性和热稳定性等特性。O. 6mg/L絮凝物质处理非絮凝栅藻FSP-320min,絮凝效率即可达到80% ;在pH5_9范围内絮凝活性良好,均在40%以上,最适宜pH值7. O ;在20-60°C温度范围内絮凝活性良好,均在66%以上,121°C高温 处理20min后絮凝活性仍保持在50%以上;此外,絮凝活性不依赖于金属离子,虽然高价的Al3+、Fe3+、Ca2+和Mg2+对絮凝物质絮凝活性有一定的促进作用,但促进效果不明显。目前,这种天然自絮凝微藻的絮凝物质还未曾有报道。本专利技术中自絮凝斜生栅藻所生产絮凝物质可对多种非絮凝微藻包括淡水栅藻FSP-3,淡水小球藻CNW-Il以及海水微拟球藻DUT-Ol有良好的絮凝作用,其中对淡水栅藻FSP-3的絮凝效果最佳。本专利技术的有益效果是这种斜生栅藻生产的絮凝物质可快速絮凝采收非絮凝藻株淡水栅藻FSP-3、淡水小球藻CNW-Il以及海水小球藻DUT01,在微藻采收方面具有广阔的应用前景。上述的絮凝物质从自絮凝斜生栅藻细胞壁中分离纯化得到,是一种水溶性多糖,用O. 6mg/L该絮凝物质处理非絮凝栅藻FSP-3,絮凝效率可达到80% ;最适宜pH值7. 0,最适宜温度30°C,絮凝活性不需要金属离子,具有省时、高效的特点,并具有良好的PH稳定性和热稳定性。附图说明图I为自絮凝斜生栅藻的生长及絮凝情况。图2为自絮凝斜生栅藻生长状态。图3为自絮凝斜生栅藻培养液中絮凝活性的分布情况。图4为自絮凝斜生栅藻絮凝物质原位显色反应结果。图中A.苯胺-邻苯二甲胺反应;B:茚三酮反应;C :磷钥酸反应。I.标准物质Al :葡萄糖、BI :组氨酸、Cl :卵磷脂;2.对照;3、4.自絮凝微藻絮凝物质。图5为自絮凝斜生栅藻絮凝物质的红外图谱。图6为自絮凝斜生栅藻絮凝物质高效性结果。图7为自絮凝斜生栅藻絮凝物质处理时间结果。图8为自絮凝斜生栅藻絮凝物质pH稳定性结果。图9为自絮凝斜生栅藻絮凝物质热稳定性结果。具体实施例方式实验材料和试剂I.菌株斜生栅藻从台湾南部淡水中分离获得。2.生化试剂权利要求1.一株生产自絮凝物质的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus),其特征在于所述斜生栅藻的登记入册编号为CGMCC No. 6567,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路I号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期为2012年9月14日。2.根据权利要求I所述的生产自絮凝物质的斜生栅藻,其特征在于其产生的絮凝物质可用于微藻采收。全文摘要一株生产自絮凝物质的斜生栅藻及其在微藻采收中的应用,属于微生物应用
,该藻株分类命名为斜生栅藻(Scenedesmus obliquus),藻株的登记入册编号为CGMCC No.6567,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位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,保藏日期为2012年9月14日。该栅藻AS-6-1生产的絮凝物质可快速絮凝采收非絮凝藻株淡水栅藻FSP-3,淡水小球藻CNW-11以及海水小球藻DUT01,在微藻采收方面具有广阔的应用前景。上述的絮凝物质从自絮凝栅藻AS-6-1细胞壁中分离纯化得到,是一种水溶性多糖,用0.6mg/L该絮凝物质处理非絮凝栅藻FSP-3,絮凝效率可达到80%;最适宜pH值7.0,最适宜温度30℃,絮凝活性不需要金属离子,具有省时、高效的特点,并具有良好的pH稳定性和热稳定性。文档编号C12N1/12GK102943046SQ20121042066公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日专利技术者赵心清, 郭锁莲, 白凤武, 张嘉修 申请人:大连理工大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株生产自絮凝物质的斜生栅藻(Scenedesmus?obliquus),其特征在于:所述斜生栅藻的登记入册编号为CGMCC?No.6567,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位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,保藏日期为2012年9月14日。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵心清郭锁莲白凤武张嘉修
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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