一株小球藻Chlorella sorokinianaTX及其高密度快速培养方法技术

本发明专利技术涉及一株高产蛋白小球藻Chlorella sorokinianaTX及其高密度快速培养方法。本发明专利技术中保藏号为CGMCC No.16999的小球藻藻株，蛋白含量高达到68.9%，可以进行混养生长，在优化的培养基中培养4d，藻细胞浓度可达2.15×10

【技术实现步骤摘要】
一株小球藻ChlorellasorokinianaTX及其高密度快速培养方法
本专利技术属于生物工程
中的微生物发酵方法，涉及一株高蛋白含量小球藻ChlorellasorokinianaTX及其高密度快速培养方法。
技术介绍
随着名优特水产品养殖业的迅速发展，在引种驯化、幼苗繁殖的过程中，幼苗的开口饵料生产是关键技术问题。小球藻由于蛋白质含量高，占干重的50%以上，含动物体所需的20种氨基酸、多种维生素和微量元素，以及亚麻酸、亚油酸、胡萝卜素等，营养成分丰富均衡，可直接作为鱼、虾、贝类的优质饵料，促进养殖生物生长及消化酶活性，还能降解养殖水体中亚硝酸盐、氨氮、硝酸盐和磷酸盐的含量，从而有效净化养殖水体。因此，小球藻备受养殖户的青睐，也被广泛应用于保健食品、天然产物类胡萝卜素、水产养殖饵料、畜牧饲料添加剂、生物质能源和污水处理等多个领域。但小球藻的生长周期相对较长，生物量低，限制了小球藻的规模生产和推广应用。通过优化小球藻生长所需的碳、氮、磷含量，可以提高小球藻的生长速率和生物量，但已有的研究大多是在实验室无菌条件下进行的，不适宜在生产上大规模推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一株高产蛋白小球藻ChlorellasorokinianaTX及高密度混养快速培养方法。本专利技术在自然环境中选育到一株蛋白含量高达68.9%的小球藻，并对其培养基配方进行了优化，专利技术了一种开放培养条件下的高密度快速培养方法，简化生产工艺，降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术公开了如下的
技术实现思路
：本专利技术首先公布了一株小球藻藻株ChlorellasorokinianaTX，其保藏号CGMCCNo.16999。本专利技术从天津西青南美白对虾养殖池中分离到一株小球藻，并于2019年1月3日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏地点：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。经形态特征和18SrRNA鉴定其为Chlorellasorokiniana，按照国际命名规则命名为ChlorellasorokinianaTX。建议的分类命名：淡水小球藻Chlorellasorokiniana。小球藻藻株ChlorellasorokinianaTX的生理、生化特性如下：藻株为单细胞，球形，细胞直径为6-12μm，叶绿体占细胞大部分，能进行自养生长和混养生长，蛋白含量高达68.9%。本专利技术第二方面公布了小球藻的快速培养方法，主要包括如下的内容：1.小球藻无菌条件下快速培养方法（和现有研究比优化了培养基配方，进行混养培养）：1）种子液的制备：无菌条件下挑取小球藻CGMCCNo.16999单藻落到灭菌的本室改良的DS培养液中，培养至对数生长期，获得种子液，培养液的具体组成(g/L)如下：0.3g(NH2)2CO、0.05gKH2PO4、0.3gMgSO4•7H2O、0.008gFeSO4•7H2O、1.0gNaHCO3、0.3gNH4Cl；2）培养基的优化：培养基中添加葡萄糖，并采用正交试验的方法对碳、氮、磷的含量进行优化，添加量为0.2-0.5g/L(NH2)2CO、0.03-0.06g/LKH2PO4、0.25-1.0g/LNaHCO3、0.3-0.6g/LNH4Cl、葡萄糖3-6g/L；3）培养：将上述培养基灭菌，115℃灭菌20min，按10%接种，培养温度为25℃，光照强度为3500-4500Iux，光暗比14h:10h，每天定时摇动3次，培养4d后测藻液细胞浓度。2.小球藻开放条件下的快速培养方法：1）种子液的制备：无菌条件下挑取权利要求1中的小球藻CGMCCNo.16999单藻落到灭菌的改良的DS培养液中，培养至对数生长期，获得种子液；2）培养基优化：0.2g/L(NH2)2CO、0.03g/LKH2PO4、0.75g/LNaHCO3、0.5g/LNH4Cl、0.1-0.9g/L葡萄糖、0.3g/LMgSO4•7H2O、0.008g/LFeSO4•7H2O；3）培养：培养的容器可为玻璃缸、塑料袋等透光性强的容器，玻璃缸培养前用次氯酸钠消毒并冲洗干净，塑料袋建议用新的桶状塑料袋，水源用洁净的地下水或曝气后的自来水，接入10%藻种，利用自然光照敞口培养，培养4d后可收获。本专利技术第三方面公布了快速培养方法在提高小球藻的生长速率和增加藻细胞浓度方面的应用。实验结果显示：采用本专利技术公开的快速培养方法，可以使小球藻的生长速率和藻细胞浓度实现了倍增，经过多次1000L规模的放大试验藻细胞浓度均达到了6.5×107CFU/mL以上，培养时间4-5d，较传统的自养培养缩短一半。本专利技术主要解决了小球藻生长周期长、生物量低的技术难题，重点考察了小球藻混养培养的培养基配方，主要的难点在于优化培养基配方使其在开放条件下能实现高密度规模培养。本专利技术公开的一株小球藻ChlorellasorokinianaTX及其高密度快速培养方法与现有技术相比所具有的积极效果在于：（1）本专利技术以混养的方式培养小球藻（能进行光合作用自养生长和利用葡萄糖进行异养生长就是混养生长），并优化了混养的液体培养基，使小球藻的生长速率和藻细胞浓度实现了倍增，藻细胞浓度达到2.15×108CFU/mL，是优化前自养生长的26倍，发酵时间也从7d缩短到4d。（2）本专利技术在无菌培养的基础上研发了一种开放培养的方法，生产工艺简单、培养时间短、成本低，培养后藻细胞浓度高，经过多次1000L规模的放大试验藻细胞浓度均达到了6.5×107CFU/mL以上，培养时间4-5d，较传统的自养培养缩短一半。附图说明图1为开放条件下不同糖浓度对小球藻生长的影响。具体实施方式下面结合实施例说明本专利技术，这里所述实施例的方案，不限制本专利技术，本领域的专业人员按照本专利技术的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本专利技术的范围内，本专利技术的范围和实质由权利要求来限定。小球藻（中国普通微生物菌种保藏管理中心：CGMCCNo.16999），藻种处于公开状态，科学工作者可以向保藏机构索取。本专利技术所用到的其他原料均有市售。实施例1小球藻在无菌条件下培养基优化1）种子液的制备：无菌条件下挑取小球藻单藻落到灭菌的本室改良的DS培养液中，培养至对数生长期，获得种子液，培养液的具体组成(g/L)如下：0.3g(NH2)2CO、0.05gKH2PO4、0.3gMgSO4•7H2O、0.008gFeSO4•7H2O、1.0gNaHCO3、0.3gNH4Cl；2）培养基的优化：培养基中添加葡萄糖，并采用正交试验的方法对碳、氮、磷的含量进行优化，每种物质设4个添加量，(NH2)2CO添加量为0.2、0.3、0.4、0.5g/L，KH2PO4添加量为0.03、0.04、0.05、0.06g/L，NaHCO3添加量为0.25、0.50、0.75、1.0g/L、NH4Cl添加量为0.3、0.4、0.5、0.6g/L，葡萄糖添加量为3、4、5、6g/L；3）培养：将上述培养基灭菌，115℃灭菌20min，按10%接种，培养温度为25℃，光照强度为4500Iux左右，光暗比14h:10h，每天定时摇动3次。4）测定：培养4d后将三角瓶置于摇床上200r/min，25℃振荡30min，测藻液细胞浓度和吸光度值。藻细胞浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株小球藻，分类为Chlorella sorokinianaTX，其保藏号CGMCC No.16999。

【技术特征摘要】
1.一株小球藻，分类为ChlorellasorokinianaTX，其保藏号CGMCCNo.16999。2.权利要求1所述的小球藻ChlorellasorokinianaTX无菌条件下快速培养方法，其特征在于按如下的步骤进行：1）种子液的制备：无菌条件下挑取权利要求1中的小球藻CGMCCNo.16999单藻落到灭过菌的改良的DS培养液中，培养至对数生长期，获得种子液；2）培养基的优化：培养基中添加葡萄糖，并采用正交试验的方法对碳、氮、磷的含量进行优化，添加量为0.2-0.5g/L(NH2)2CO、0.03-0.06g/LKH2PO4、0.25-1.0g/LNaHCO3、0.3-0.6g/LNH4Cl、3-6g/L葡萄糖；3）培养：将上述培养基灭菌，115℃灭菌20min，按10%接种，培养温度为25℃，光照强度为3500-4500Iux，光暗比14h:10h，每天定时摇动3次，培养4d后测藻液细胞浓度，对优化的组合在三角瓶中进行验证试验。3.权利要求2所述的小球藻无菌条件下快速培养方法，其特征在于：最优的配方为0.2g/L(NH2)2CO、0.03g/LKH2PO4、0.75g/LNaHCO3、0.5g/LNH4Cl、5g/L葡萄糖、0.3g/LMgSO4•7H2O、0.008g/LFeSO4•7H2O；光照强度为4500Iux，光暗比14h:10h，每天定...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢凤行，张峰峰，周可，赵琼，赵玉洁，孙海波，
申请(专利权)人：天津市农业生物技术研究中心，
类型：发明
国别省市：天津,12