一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率系统和方法技术方案

技术编号：44332306 阅读：1 留言：0更新日期：2025-02-18 20:40

本发明专利技术公开了一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率系统和方法，属于生物工程技术领域。本发明专利技术采用兼养培养模式，进行藻种兼养的培养使藻细胞在短期内快速生长，培养至对数生长期待用；而后利用同样的兼养模式，施加镉胁迫，同时添加外源黄腐酸诱导微藻生长和积累油脂。本发明专利技术采用兼养培养模式，在0.2μM Cd胁迫下，当黄腐酸浓度为40mg/L时，微藻的生物量、生物量产率和油脂产率较单独镉处理分别提高了20.22％、20.32％和26.55％，镉移除率为100％，较单独隔处理提高了16.6％。本发明专利技术不仅可提高微藻的生物量和油脂产率，同时增加了镉的移除，为利用微藻处理含镉废水联产油脂提供新的理论依据。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程，具体涉及一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率系统和方法。

技术介绍

1、生物柴油是目前最有希望取代石化能源的一种新型能源。微藻可高效地利用光能，将大气中的co2高效固定，并将其转化为生物质，是一种极具优势的生物燃料。单针藻可适应自养、兼养和异养多种培养模式，同时可积累油脂和碳水等储能物质。

2、当今传统的诱导微藻合成油脂的方法，主要包括非生物胁迫和化学诱导。但非生物胁迫通常在提高油脂合成的过程中抑制藻细胞的光合效率和生长，从而导致微藻整体的生物量和油脂产率降低。利用含重金属废水培养微藻，即可吸收废水中的重金属及氮磷等有机物，又可以刺激微藻合成油脂。但直接用含重金属的培养基培养微藻，同样会抑制藻细胞的活性，降低整体的产率。因此亟需找寻提高微藻油脂产率和胁迫抗性的方法。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率系统和方法。

2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：

3、一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，包括如下步骤：

4、(1)将单针藻加入以葡萄糖为碳基的bg-11培养基中培养得到种子液；

5、(2)将以葡萄糖为碳基的bg-11培养基加入镉和黄腐酸，然后加入种子液培养得到培养液；

6、(3)将培养液中的单针藻藻体使用有机溶剂进行油脂提取，得到培养液中藻细胞内的油脂；

7、(4)检测培养液中的镉浓度，得出镉移除率。

8、作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(1)和步骤(2)中，培养的温度为25±1℃，时间为9天，光照强度为30μmol m-2s-1。

9、作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，单针藻的接种为0.1g/l；镉的浓度为0.2μm；黄腐酸的浓度为10-40mg/l。

10、作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(3)中，油脂提取具体包括：将培养液离心分离出单针藻藻体，然后将单针藻藻体冷冻干燥得到干藻粉，将干藻粉中加入氯仿和甲醇的混合有机溶剂提取油脂。

11、作为本专利技术的优选实施方案，所述氯仿和甲醇的混合有机溶剂中氯仿和甲醇的体积比为2:1。

12、一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的系统，包括：微藻培育模块、镉和黄腐酸添加模块、油脂提取模块、镉移除分析模块和数据分析模块；

13、微藻培育模块通过控制温度、照明、通气进行微藻的培育和对微藻生长的实时监测；

14、镉和黄腐酸添加模块在微藻培育模块培养微藻的过程中进行镉和黄腐酸的添加；

15、油脂提取模块为微藻培育模块培养微藻进行分离、收集、破碎以及提取油脂；

16、镉移除分析模块对培养后的培养基中镉进行检测、分析，并计算镉的移除率；

17、数据分析模块收集微藻培育模块中微藻的生长速度和微藻生物量，镉和黄腐酸添加模块中镉和黄腐酸的浓度，镉移除分析模块中镉的移除率以及油脂提取模块中油脂的含量和产率进行数据的分析和处理。

18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用兼养培养模式使藻细胞在短期内快速生长，培养至对数生长期待用；而后利用同样的兼养模式，施加镉胁迫，同时添加外源黄腐酸诱导微藻生长和积累油脂。本专利技术采用兼养培养模式，在0.2μm cd胁迫下，当黄腐酸浓度为40mg/l时，微藻的生物量、生物量产率和油脂产率较单独镉处理分别提高了20.22％、20.32％和26.55％，镉移除率为100％。本专利技术不仅可提高微藻的生物量和油脂产率，同时增加了镉的移除，为利用微藻处理含镉废水和产油脂提供新的理论依据。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，培养的温度为25±1℃，时间为9天，光照强度为30μmol m-2s-1。

3.如权利要求1所述提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，单针藻的接种为0.1g/L，镉的浓度为0.2μM，黄腐酸的浓度为10-40mg/L。

4.如权利要求3所述提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，油脂提取具体包括：将培养液离心分离出单针藻藻体，然后将单针藻藻体冷冻干燥得到干藻粉，将干藻粉中加入氯仿和甲醇的混合有机溶剂提取油脂。

5.如权利要求4所述提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，所述氯仿和甲醇的混合有机溶剂中氯仿和甲醇的体积比为2:1。

6.一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的系统，其特征在于，包括：微藻培育模块、镉和黄腐酸添加模块、油脂提取模块、镉移除分析模块和数据分析模块；

...

【技术特征摘要】

1.一种提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求1所述提高微藻在镉胁迫下油脂产率和镉移除率的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，单针藻的接种为0.1g/l，镉的浓度为0.2μm，黄腐酸的浓度为10-40mg/l。

4.如权利要求3所述提高微藻在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永腾，王清位，杨敏，齐颖，李丽芳，郭建伟，黄飞燕，高鹏华，羊绍武，余磊，
申请(专利权)人：昆明学院，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人