一株高产油栅藻及其筛选、培养方法和应用技术

本发明专利技术公开了一株高产油栅藻的及其筛选、及其培养方法和应用。自受污染水域分离获得的藻种经18SrDNA序列分析和显微形态鉴定，确定该藻为栅藻属(Scenedesmus sp.)成员，其序列号为KJ413176。该藻株命名为栅藻SDEC-12(Scenedesmus bijuga SDEC-12)，已于2014年10月保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号CCTCC NO：M 2014497。利用人工配制的生活污水作为替代培养基，栅藻SDEC-12的油脂产量及油脂产率都显著高于较常用的BG-11培养基，并且据提取的脂肪酸甲酯组分分析表明，经生活污水培养的栅藻SDEC-12具有更好的氧化稳定性及低温流动性的特点因此更适合做为生物柴油的原料。栅藻SDEC-12生长的同时吸收生活污水中的氮磷营养盐实现生活污水的有效处理，因此利用生活污水作为替代培养基兼具经济与环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微藻生物
，特别涉及一株高产油栅藻及其筛选、培养方法和应用。
技术介绍
随着经济与社会的快速发展，人类对于煤炭、石油、天然气等化石燃料的消耗与需求量越来越大，然而此类化石燃料都是不可再生的。根据2009年世界各国石油探明储量的调查结果显示：世界石油总量共计1342.2×109桶，可供使用40年，然而中国的石油总量仅有16×109桶，世界排名13位，因此寻找可再生的替代新能源迫在眉睫。近年来微藻产油成为各国的研究热点，微藻作为生产生物柴油的原材料具有环境适应性强、细胞繁殖快、生长周期短、光合作用效率高、固碳能力强、不占用农业耕地等优点。然而，由于部分微藻的油脂含量不高，微藻培养的成本高这两大问题制约了微藻产油大规模的商业化生产。因此，筛选富油微藻，提高油脂产量，降低微藻的培养成本，提高微藻的生物质产率及油脂产率成为研究的热点和焦点。早在1978年美国可再生能源实验室发起的水生物种项目中已从美国大陆及夏威夷岛的各水体中分离得到3000多株微藻，进而从中筛选出具有高产油脂特性的微藻。近些年来国内也有学者从当地水域中分离筛选富油微藻。微藻种类繁多，分布广泛，生存能力强，为筛选藻株提供了良好的基础。研究表明生活污水中含有藻类生长所需要的氮磷等营养物质，因此，研究者提出用生活污水替代微藻培养基培养微藻产油这一概念。中国台湾的Yang等人筛选了当地的海洋微藻处理生活污水，最终获得的油脂含有较高浓度的二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid，DHA)是有六个双键的多元不饱和脂肪酸(C22H32O2)，其是一种Ω-3必需脂肪酸，俗称“脑黄金”，是神经系统细胞生长及维持的重要元素。清华大学胡洪营等人也利用二级生活污水培养筛得的栅藻(Scenedesmus bijuga sp.LX1)，研究表明该栅藻有较好的油脂积累特性以及氮磷去除能力。然而并非所有微藻都能在生活污水中生长，从当地水体中筛得的微藻具有更好的环境适应性和高产油脂性能。筛得的微藻能够吸收生活污水中的氮磷等营养物质同时合成自身物质促进油脂积累，不仅降低了污水中污染物的含量使得污水能够达标排放，大大降低了微藻培养的成本；并且提高油脂产量。因此生活污水培养微藻产油这一概念既具有环境效益又具有经济效益。
技术实现思路
本专利技术以提高微藻油脂产量，降低微藻培养成本为立足点提供一种高产油栅藻的筛选及其培养方法和应用，通过平板法与96孔板法从济南市当地池塘、湖泊筛选环境适应性强的富油微藻，利用生活污水来培养藻类以此获得高的生物量及油脂产量，实现废物培养能源微藻和能源微藻处理废水的有机统一。为解决上述问题，本专利技术是通过以下方案实现的：一株高产油栅藻SDEC-12，其特征在于，为Scenedesmus bijuga SDEC-12，其保藏编号为CCTCC NO：M 2014497，保藏日期为2014年10月19日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心。该株栅藻SDEC-12能够在人工配置的生活污水中快速生长并且高效积累油脂。上述的高产油栅藻SDEC-12，其核苷酸序列包括SEQ ID No.KJ413176所示的核苷酸序列。上述的高产油栅藻SDEC-12培养基，为生活污水，初始水质参数(mg/L)为：CODcr：340-400,NH4+-N：10-15,TN:70-80,TP：5-7，pH值在8.1-8.7之间，接种后的藻细胞密度为0.35～0.1g/L。上述的高产油栅藻SDEC-12培养基的应用，所述的培养基培养高产油栅藻SDEC-12，得到高产油栅藻SDEC-12藻粉。所述高产油栅藻SDEC-12藻粉的油脂含量27.5％，油脂产率为7.88mg/L/d。本专利技术还提供了一种培养上述高产油栅藻SDEC-12的培养方法，包括如下步骤：1)栅藻SDEC-12于BG-11培养基中富集培养，BG-11成份和用量为NaNO31500mg·L-1，K2HPO422.5～84.3mg·L-1，MgSO4·7H2O 75mg·L-1，CaCl2·2H2O 36mg·L-1，柠檬酸6mg·L-1，柠檬酸铁铵6mg·L-1，EDTANa21mg·L-1，Na2CO320mg·L-1，H3BO32.86mg·L-1，MnCl2·4H2O 1.86mg·L-1，ZnSO4·7H2O 0.22mg·L-1，Na2MoO4·2H2O 0.39mg·L-1，CuSO4·5H2O 0.08mg·L-1，Co(NO3)2·6H2O 0.05mg·L-1，初始pH值在6.9-7.5之间；2)将富集培养后的栅藻SDEC-12接种于人工配制的污水中，放置于光照培养箱中培养，培养条件为光照度：4000lux，温度：25±1℃，全光照；所述人工配制的污水中各成分与用量为可溶性淀粉：0.1g/L，尿素：0.075g/L，(NH4)2SO4：0.15g/L，K2HPO4.2H2O：0.04g/L，MgSO4.7H2O：0.075g/L，NaHCO3：0.30g/L以及6mL微量元素液；所述微量元素液包括0.75g/L Na2EDTA，97.0mg/L FeCl3.6H2O，41.0mg/L MnCl2.4H2O，5.0mg/L ZnCl2.6H2O，2.0mg/L CoCl2.6H2O，4.0mg/L Na2MoO4.2H2O；3)待到栅藻SDEC-12生长至稳定期后离心收获，收获后的藻泥进行冷冻干燥，即得到的干藻粉。上述的高产油栅藻SDEC-12在处理污水和/或废气中的用途。进一步的，所述处理为净化。更进一步，所述污水为工业废水或城市生活污水，所述废气为工业废气。上述的高产油栅藻SDEC-12在制备生物柴油和/或油脂中的用途。本专利技术的有益效果本专利技术在当地受污染水体中筛得一株优势富油栅藻SDEC-12(Scenedesmus bijuga SDEC-12)，该株藻可以较好的适应生活污水中的微环境并利用污水中的养分通过规模培养源源不断地获得含油脂的生物质。本专利技术的栅藻SDEC-12在人工配制的生活污水中生长迅速并获得高于BG-11培养基中的生物量，具有比较好的应用前景。另外本专利技术的栅藻SDEC-12(Scenedesmus bijuga SDEC-12)具有较高的油脂积累特性，油脂含量为27.5％高于其在BG-11培养基中的油脂含量18.67％，油脂产率为7.88mg/L/d比BG-11(1.46mg/L/d)中的5倍还多。附图说明图1：栅藻SDEC-12在系统关系树中的位置。图2：栅藻SDEC-12的显微形态学照片其中，(a)为光学显微照片(×1000)，(b)为透射电子显微照片(×30000)。C,叶绿体；L,油脂；N,细胞核；S,淀粉粒；V,液泡；W,细胞壁。图3：栅藻SDEC-12在BG-11培养基及人工配制的生活污水中的生长曲线。图4：栅藻SDEC-12在BG-11培养基及人工配制的生活污水中的油脂产量及油脂产率。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株高产油栅藻SDEC‑12，其特征在于，为Scenedesmus bijuga SDEC‑12，其保藏编号为CCTCC NO：M 2014497，保藏日期为2014年10月19日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心。

【技术特征摘要】
1.一株高产油栅藻SDEC-12，其特征在于，为Scenedesmus bijuga SDEC-12，其
保藏编号为CCTCC NO：M 2014497，保藏日期为2014年10月19日，保藏单位为中
国典型培养物保藏中心。
2.根据权利要求1所述的高产油栅藻SDEC-12，其核苷酸序列包括SEQ ID No.
KJ413176所示的核苷酸序列。
3.一种如权利要求1所述的高产油栅藻SDEC-12培养基，其特征在于：为生活污水，
初始水质参数(mg/L)为：CODcr：340-400,NH4+-N：10-15,TN:70-80,TP：5-7，pH值在
8.1-8.7之间，接种后的藻细胞密度为0.35～0.1g/L。
4.一种培养权利要求1的高产油栅藻SDEC-12的培养方法，其特征在于，包括如下步
骤：
1)栅藻SDEC-12于BG-11培养基中富集培养；
2)将富集培养后的栅藻SDEC-12接种于人工配制的污水中，放置于光照培养箱中培
养，培养条件为光照度：4000lux，温度：25±1℃，全光照；所述人工配制的污水中各成
分与用量为可溶性淀粉：0.1g/L，尿素：0.07...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴海燕，韩琳，张硕，宋明明，韩飞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37