一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，所述的方法包括当大型培养装置中的产油藻达到0.8-1.5g/L时，添加CH3COONa和NaCl，使其终浓度分别为0.012-0.12M和0.017-0.34M，同时保持光照，诱导1-3天，收集藻液。本发明专利技术提供的方法用NaCl和CH3COONa结合光诱导，即能诱导油含量增加，同时生物量也增加，可显著提高油脂产量，缩短培养周期，适用于工厂化的大型产油培养。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微藻生物
、能源领域、环境领域，具体涉及一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法。
技术介绍
化石能源储存量日益缩减及其引起的环境问题和二氧化碳减排的需求增加，可再生的生物质能源成为世界能源结构战略调整的一个重要方向。微藻因不与农作物争地、光合效率高、油脂含量高、可多季节培养等优势，被认为是当今生产生物柴油最好的原料。但室内的优良藻株如何走出实验室，在室外条件下如何进一步筛选、进一步放大培养规模、有效的提高油脂生产率等都还无法做到。因此要实现产业链，还有很长的路要走。同时在室外较大规模的培养条件下，采用价格低廉的培养原料是降低成本的重要环节。在微藻的营养元素中，其中氮源是一种不可缺少的大量成分，而在各种氮源中，以铵盐，硝酸盐以及尿素较为常见。而在这些氮源当中，尿素的价格相对低廉，因此是首选的氮源营养。为了进一步提高微藻的油脂含量，目前主要采用方法是通过营养盐的缺失或者协迫处理，如氮限制，磷限制，盐协迫、等等。但在这种情况下，其生长速度受到一定程度的限制，最终藻细胞密度相比营养充足条件下较低，结果就导致了低的油脂生产率。有人用两阶段方法对Nannochloropsisoculata进行了诱导[Su,C.H.,Chien,L.J.,Gomes,J.,Lin,Y.S.,Yu,Y.K.,Liou,J.S.,Syu,R.J.2011.Factorsaffectinglipidaccumulationbyr>Nannochloropsisoculatainatwo-stagecultivationprocess.JApplPhycol,23(5),903-908]，当到达一定生物量以后，通过离心的方式收获藻体然后把这些藻培养于缺氮培养基诱导油脂积累。但是，在整个培养过程中，通过离心收获藻体并置于无氮培养基条件这个过程，成本很高，如果在大规模培养情况下进行这种操作是不可取的。因此选用操作简便的两阶段诱导油脂积累很有必要，并且通过自养的两阶段诱导培养产油微藻方面至今未有相关报道。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，本专利技术的方法简单易行，其明显缩短培养时间，节约培养成本，并且操作便利。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施：一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，包括：当大型培养装置中的产油藻达到0.8-1.5g/L时，添加CH3COONa和NaCl，使其终浓度分别为0.012-0.12M和0.017-0.34M，同时保持光照，诱导1-3天，收集藻液。所述的光照，其光照强度≥400μmolm-2s-1，平均每天光照时间为8-13h；所述的大型培养装置为≥140升的培养装置；所述的大型培养装置架设于室外温室中；室外温室包括但不限于由玻璃、阳光板、透光薄膜等透光材料组成。以上所述的方案中，优选的，所述的产油藻为小球藻属(包括普通小球藻ChlorellaVulgaris、蛋白核小球藻chlorellapyrenoidsa等)、单针藻属(包括戴伯单针藻Monoraphidiumdybowskii、极小单针藻Monoraphidiumpusillum等)、纤维藻属(包括镰形纤维藻Ankistrodesmusfalcatu等)、栅藻属(包括斜生栅藻Scenedesmusobliquus、四尾栅藻Scenedesmusquadricauda)、链带藻属(Desmodesmusintermedius)。以上所述的方案中，优选的，所述的大型培养装置为140L柱状光生物反应器，装液量为120L，小球藻接种OD为0.3。二氧化碳通气量为6L/min，温室内温度控制在20-38℃，通过CO2控制藻液的pH在8.70-9.15，当藻液浓度为1.5g/L时，向柱状反应器中加入终浓度为0.17M的CH3COONa和终浓度为0.12M的NaCl，光照，诱导2天。以上所述的方案中，优选的，所述的大型培养装置为5.04m2的跑道池(规格为4.8(长)×1.05(宽)×0.5(深))，小球藻培养深度为20cm，跑道池的装液量是1000L，搅拌转速为0.3m/s，搅拌时间段为8:00-17:00，同时在此时间段辅助以人工搅拌，即用地板刷每隔4小时对跑道池中的藻液推动一次，控制光强≤800μmolm-2s-1，其余时段静置培养，当5.04m2跑道池中的藻液OD达到0.4时不需控制光强，培养到藻液浓度为1.0g/L时向跑道池中加入终浓度为0.17M的CH3COONa和终浓度为0.12M的NaCl，光照，诱导2天。以上所述方案中，优选的，小球藻的培养基配方包括：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1).本专利技术提供了一种规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，显著提高油脂产量，缩短培养周期，适用于工厂化的大型产油发酵。(2).本专利技术中使用尿素代替NaNO3，可显著降低培养成本。(3).本专利技术中，用NaCl和CH3COONa结合光诱导，即能诱导油含量增加，同时生物量也增加。具体实施方式本专利技术实施例所用的产油绿藻为小球藻Chlorellasp.来源于中国科学院淡水藻种库，编号FACHB-1748。实施例1：一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，包括以下步骤：1.原种制备1).对藻种进行逐渐扩大培养，试管中的藻种扩大到500mL。液体培养基400mL分装到500mL三角瓶中，锡纸封口后灭菌，将小球藻Chlorellasp.(保藏于中国科学院淡水藻种库，编号FACHB-1748)接种到500mL三角瓶中，接种量OD为0.05，通入空气，刚开始时，通气量为0.3L/min，而且光强不超过400μmolm-2s-1，直到三角瓶中颜色变绿且OD为0.5后，加大通气量，为0.8L/min。光强也可缓慢增加，光强控制在小于1000μmolm-2s-1。液体培养基见表1。表12).将700mL和3.5L液体培养基分别装到1L和5L三角瓶中，用锡纸封口后灭菌待用，接种步骤1中培养至对数期的藻100mL到1L三角瓶中，再接1L三角瓶中对数期的藻液200-300mL到5L三角瓶中(OD为0.3左右)，通气管穿过棉塞，一端接0.22μm滤膜的空气过滤器，另一端通入藻液中，棉塞封口。通气量为0.8L/min，光强控制在小于1000μmolm-2s-1。实施例2：一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，包括以下步骤：本实施例所用培养基如表1所示，本实施例以架设于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，包括：当大型培养装置中的产油藻达到0.8‑1.5g/L时，添加CH3COONa和NaCl，使其终浓度分别为0.012‑0.12M和0.017‑0.34M，同时保持光照，诱导1‑3天，收集藻液；所述的大型培养装置架设于室外温室中；所述的光照，其光照强度≥400μmol m‑2s‑1，平均每天光照时间为8‑13h；所述的大型培养装置为≥140升的培养装置。

【技术特征摘要】
1.一种适用于室外的规模化光自养双阶段培养产油绿藻的方法，包括：
当大型培养装置中的产油藻达到0.8-1.5g/L时，添加CH3COONa和NaCl，使其终浓度
分别为0.012-0.12M和0.017-0.34M，同时保持光照，诱导1-3天，收集藻液；
所述的大型培养装置架设于室外温室中；
所述的光照，其光照强度≥400μmolm-2s-1，平均每天光照时间为8-13h；
所述的大型培养装置为≥140升的培养装置。
2.根据权利要求1所述的方法，所述的产油藻包括小球藻属、单针藻属、纤维藻属、栅藻
属或链带藻属。
3.根据权利要求1所述的方法，所述的产油藻包括普通小球藻Chlorellavulgaris、蛋白核小
球藻chlorellapyrenoidsa、戴伯单针藻Monoraphidiumdybowskii、极小单针藻Monoraphidium
pusillum、镰形纤维藻Ankistrodesmusfalcatu、斜生栅藻Scenedesmusobliquus或四尾栅藻
Scenedesmusquadricauda。
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春香，杨海剑，何桥宁，兰书斌，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42