一种微拟球藻工业化培养的方法技术

一种微拟球藻工业化培养的方法，包括如下步骤，步骤一，搭建封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器；步骤二，微拟球藻接种；步骤三，微拟球藻扩培；步骤四，工业化培养；步骤五，藻液收集和再培养；其中步骤三是在所搭建的封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器进行连续培养，经过步骤三后由步骤四工业化培养的开放式跑道池进行半连续培养。本发明专利技术采用此种方法经过封闭式连续化微拟球藻生物反应器进行前期高效连续微拟球藻扩培，此扩配方法具有节省人工、高效、可持续、可靠性高等优点，较传统的一次性逐级扩培此种方法经过一次扩培养能够实现藻种的连续式多次扩培。

【技术实现步骤摘要】
一种微拟球藻工业化培养的方法
本专利技术属于微藻工业化培养领域，具体是一种微拟球藻工业化培养的方法。
技术介绍
微拟球藻(Nannochloropsis.sp)属褐藻门、大眼藻纲、微拟球藻属，是一类球形或近似球形的单细胞微藻，其细胞小(通常2-4μm)，形态简单，呈球形，微拟球藻细胞内油脂很高，据文献报到可以达到细胞干重的30-60％，其中油脂中含有高含量的二十碳五烯酸(EPA)，此种脂肪酸属于Ω-3系列多不饱和脂肪酸，此种脂肪酸对于水产动物和人体都具有十分重要的作用，在鱼类、虾类和贝类的育苗中，EPA是对水产动物幼苗正常生长发育不可或缺的营养成分，对于人类来说是自身不能合成但又不可缺少的重要营养素，因此被人们称为人体必需脂肪酸。EPA具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量促进体内饱和脂肪酸代谢，从而起到降低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供氧而消除疲劳。也可防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发展、预防脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。.目前藻类培养多采用粗放分级式扩配方法，任然存在较多不足，例如在培养液方面，采用过滤海水制成，成本较高，过程较为繁琐，适用性不广，往往需要针对不同的藻类进行配方调整；而在培养方法方面，由于培养流程不合理，导致培养周期长，藻类易受污染，资源浪费等情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微拟球藻工业化培养的方法，针对目前粗放分级式微藻扩培方法，该方法由一种封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器取代常规微藻工业化养殖分级式扩培得模式，使此微藻工业化培养前期扩种效率大大提高，此外与传统的微藻跑道池一次性培养不同的是，该方法在后期跑道池培养模式中采用半连续培养，培养完成后通过收取一半藻液后，对另一半藻液进行补充藻液和营养盐的模式进行连续培养，这种前期封闭式反应器扩种后期跑道池半连续培养的模式大大节省了一次性培养的接种时间、人工，提高了微拟球藻工业化养殖的成功率。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种微拟球藻工业化培养的方法，包括如下步骤，步骤一，搭建封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器：所述生物反应器包括三口三角瓶、三口圆底烧瓶、三口封闭式玻璃平板，其中三口三角瓶、三口圆底烧瓶和三口封闭式玻璃平板通过管路相互进行联通组成统一整体，三种容器分别有三个开口，分别是营养液注入口、藻液流出口、通气和出气口；且三种容器在水平位置上分别呈现不同的高度，三者的水平高度分别为三口三角瓶＞三口圆底烧瓶＞三口封闭式玻璃平板，待不同的容器达到额定培养容积后，上一级的藻液会通过连通管由液位差自然流入到下一个容器；步骤二，微拟球藻接种：对已知微拟球藻采用平板划线的方法进行纯化，得到单克隆藻株后进行纯培养，待藻液体积达到200ml，生物量达到1g/L后，开始进行接种工作；步骤三，微拟球藻扩培：将培养得到的微拟球藻接种入三口三角瓶，后通过每天向三口三角瓶中流加营养液进行培养，待培养藻液体积达到三口三角瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口圆底烧瓶中，此后每天向三口圆底烧瓶中流加一定量的营养液，待藻液体积达到三口圆底烧瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口封闭式玻璃平板中，继续向三口封闭式玻璃平板中流加营养液进行培养至藻液达到三口封闭式玻璃平板额定体积；步骤四，工业化培养：完成一个周期的步骤三的微拟球藻培养后，将三口封闭式玻璃平板中藻液注入至开放式跑道池进行培养，经过10-12天的培养，待微拟球藻生物量达到1-1.5g/L后进行收集；步骤五，藻液收集和再培养：将开放式跑道池中培养得到的藻液抽取一半通过管路泵进离心机进行收集，藻液收集后通过向开放式跑道池中补充新鲜营养液和三口封闭式玻璃平板中培养的藻液进行多次循环培养收集。优选地，所述三口三角瓶容积为2L，所述三口圆底烧瓶容积为15L，所述三口封闭式玻璃平板容积为200L，所述开放式跑道池容积为5t。进一步地，所述步骤三中在微拟球藻接种扩培阶段初始接种密度为2×107cell/ml。进一步地，所述步骤三中，藻类培养需要进行温度、光照及其通气控制，培养条件为：营养液为pH值6-8的f/2灭菌培养基，光源为人工led光源、光照强度3000lx全光照24h培养，温度为恒温23℃，培养周期为10-15天，通入气体CO2的过滤空气，通气流量200ml/min。进一步地，所述步骤四中，微拟球藻的培养条件为：营养液为pH值6-8的f/2灭菌培养基，温度23-25℃，光照和黑暗周期比12:12，通气量5L/min。进一步地，所述f/2灭菌培养基组成为：NaNO30.3-0.35g/L，KH2PO40.15-0.2g/L、CaCl20.05-0.1g/L、EDTA-Na24-7mg/L。进一步地，通入CO2的过滤空气，其中CO2的体积占空气体积的3-5％。本专利技术有益效果：本专利技术一种微拟球藻工业化培养的方法，针对目前粗放分级式微藻扩培方法，该方法由一种封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器取代常规微藻工业化养殖分级式扩培得模式，使此微藻工业化培养前期扩种效率大大提高，此外与传统的微藻跑道池一次性培养不同的是，该方法在后期跑道池培养模式中采用半连续培养，培养完成后通过收取一半藻液后，对另一半藻液进行补充藻液和营养盐的模式进行连续培养，这种前期封闭式反应器扩种后期跑道池半连续培养的模式大大节省了一次性培养的接种时间、人工，提高了微拟球藻工业化养殖的成功率；本专利技术通过藻液纯培养(平板划线)→封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器扩种→微拟球藻连续化生产(椭圆形开放式跑道池)的技术路线进行微拟球藻不断传代放大培养，并最终实现微拟球藻的工业化稳定生产，此种培养方法能够实现藻液在工业化培养过程中有效衔接，前期通过连续封闭式的微拟球藻生物反应器对藻液进行连续无菌扩培，通过调控培养方法和培养模式使得微拟球藻生产速率提高，活性增强，能够实现稳定高效培养，极大的节省了人力和物力，为微拟球藻连续工业化培养提供有力的保障。附图说明图1为本专利技术中培养装置结构示意图；图2为三口圆底烧瓶中藻液体积与培养时间对应关系；图3为三口封闭式玻璃平板中藻液体积与培养时间对应关系图中：1营养液储存罐，2三口三角瓶，3三口圆底烧瓶，4三口封闭式玻璃平板，5开放式跑道池，6碟式离心机，7风机，8反应器通气供应管路，9反应器营养液供应管路。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做如下说明：步骤一，如图1所示，首先搭建封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器，所述生物反应器包括三口三角瓶、三口圆底烧瓶、三口封闭式玻璃平板，所述三口封闭式玻璃平板为长方体形封闭容器结构，其可打开，方便接种，在进行培养前整个系统需要消毒杀菌。其中三口三角瓶、三口圆底烧瓶和三口封闭式玻璃平板通过管路相互进行联通组成统一整体，三种容器分别有三个开口，分别是营养液注入口、藻液流出口、通气和出气口；且三种容器在水平位置上分别呈现不同的高度，三者的水平高度分别为三口三角瓶＞三口圆底烧瓶＞三口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微拟球藻工业化培养的方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一，搭建封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器：所述生物反应器包括三口三角瓶、三口圆底烧瓶、三口封闭式玻璃平板，其中三口三角瓶、三口圆底烧瓶和三口封闭式玻璃平板通过管路相互进行联通组成统一整体，三种容器分别有三个开口，分别是营养液注入口、藻液流出口、通气和出气口；且三种容器在水平位置上分别呈现不同的高度，三者的水平高度分别为三口三角瓶＞三口圆底烧瓶＞三口封闭式玻璃平板，待不同的容器达到额定培养容积后，上一级的藻液会通过连通管由液位差自然流入到下一个容器；/n步骤二，微拟球藻接种：对已知微拟球藻采用平板划线的方法进行纯化，得到单克隆藻株后进行纯培养，待藻液体积达到200ml，生物量达到1g/L后，开始进行接种工作；/n步骤三，微拟球藻扩培：将培养得到的微拟球藻接种入三口三角瓶，后通过每天向三口三角瓶中流加营养液进行培养，待培养藻液体积达到三口三角瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口圆底烧瓶中，此后每天向三口圆底烧瓶中流加一定量的营养液，待藻液体积达到三口圆底烧瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口封闭式玻璃平板中，继续向三口封闭式玻璃平板中流加营养液进行培养至藻液达到三口封闭式玻璃平板额定体积；/n步骤四，工业化培养：完成一个周期的步骤三的微拟球藻培养后，将三口封闭式玻璃平板中藻液注入至开放式跑道池进行培养，经过10-12天的培养，待微拟球藻生物量达到1-1.5g/L后进行收集；/n步骤五，藻液收集和再培养：将开放式跑道池中培养得到的藻液抽取一半通过管路泵进离心机进行收集，藻液收集后通过向开放式跑道池中补充新鲜营养液和三口封闭式玻璃平板中培养的藻液进行多次循环培养收集。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微拟球藻工业化培养的方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一，搭建封闭式连续化微拟球藻培养生物反应器：所述生物反应器包括三口三角瓶、三口圆底烧瓶、三口封闭式玻璃平板，其中三口三角瓶、三口圆底烧瓶和三口封闭式玻璃平板通过管路相互进行联通组成统一整体，三种容器分别有三个开口，分别是营养液注入口、藻液流出口、通气和出气口；且三种容器在水平位置上分别呈现不同的高度，三者的水平高度分别为三口三角瓶＞三口圆底烧瓶＞三口封闭式玻璃平板，待不同的容器达到额定培养容积后，上一级的藻液会通过连通管由液位差自然流入到下一个容器；
步骤二，微拟球藻接种：对已知微拟球藻采用平板划线的方法进行纯化，得到单克隆藻株后进行纯培养，待藻液体积达到200ml，生物量达到1g/L后，开始进行接种工作；
步骤三，微拟球藻扩培：将培养得到的微拟球藻接种入三口三角瓶，后通过每天向三口三角瓶中流加营养液进行培养，待培养藻液体积达到三口三角瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口圆底烧瓶中，此后每天向三口圆底烧瓶中流加一定量的营养液，待藻液体积达到三口圆底烧瓶额定体积后，藻液通过管路进入到三口封闭式玻璃平板中，继续向三口封闭式玻璃平板中流加营养液进行培养至藻液达到三口封闭式玻璃平板额定体积；
步骤四，工业化培养：完成一个周期的步骤三的微拟球藻培养后，将三口封闭式玻璃平板中藻液注入至开放式跑道池进行培养，经过10-12天的培养，待微拟球藻生物量达到1-1.5g/L后进行收集；
步骤五，藻液收集和再培养：将开放式跑道池中培养得到的藻液抽取一半通过管路泵进离心机进行收集，藻液收集后通过向开放式跑道池中补充新鲜营养液...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙发强，王志臻，王珊珊，刘珊珊，高凯，
申请(专利权)人：青岛旭能生物工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37