[發明專利]一株小球藻Chlorella sorokiniana CS-01及其產油脂的培養方法

有效

• 申請號: 200910252395.3
• 申請日: 2009-11-29
• 公開（公告）號: CN101705190A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 夏金蘭;邱冠周;王潤民;李麗;萬民熙;劉鵬;黃斌;聶珍媛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12P7/64;C12R1/89
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明屬于發酵技術領域，具體涉及一種小球藻(Chlorella sorokiniana)CS-01及其培養獲取油脂的方法。

背景技術

由于化石燃料需求的日益增長與其儲量的減少的矛盾加劇，加之化石 燃料的使用各種污染物的排放問題，人們廣泛地意識到持續使用石油燃料 是不可能的。運輸用燃料的可再生性和空氣污染物的零排放對經濟和環境 的可持續發展都是十分重要的。生物柴油是一種已經得到證明的燃料。生 產和使用生物柴油的技術已經存在了50余年。目前，生物柴油主要是以 植物和動物脂肪酸為原料來生產的，而不是微藻。在美國，生物柴油主要 以大豆油脂為原料，其他來源包括棕櫚油、菜籽油、動物脂肪酸、玉米油、 廢食用油和麻瘋樹油。但這種現狀可能會出現變化，因為有幾家公司正在 嘗試著將微藻生物柴油商品化。

但由油料作物、廢食用油和動物脂肪酸生產的生物柴油甚至只能滿足 當前車用燃料需求量的一小部分。同時使用植物原料在所有的國家都存在 共同的問題：一、是否適合當地氣候，實現高產穩產；二、種植過程中產 生的土地資源緊缺的問題以及由此引起的其他農作物價格上漲的問題。特 別在我國人多地少的情況下，這些問題在我國尤為突出。

跟植物一樣，微藻也是利用光照產油，但卻比普通作物的作用要大得 多。大多數微藻的產油量遠遠超過了最好的油料作物。與其他油料作物不 同的是，微藻生長極為迅速，而且含有極其豐富的油脂。藻類光合作用轉 化效率可達10％以上，含油量一般能達到30％，在特定培養條件下可達80％ 以上。Metting和Spolaore研究發現微藻常常可以在24小時內使其生物量 翻倍，在指數生長期，生物量倍增時間可短至3.5個小時，油脂含量達微 藻干重的80％。利用微藻產油具有不與農業爭地的明顯優勢，而且可用海水 作為天然培養基進行大量繁殖。當前，國內外有許多科學家在探索發現新的 藻種，并研制“工程微藻”，希望能實現規模化養殖，降低成本，為獲取油脂資源 提供一條可靠的途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術制 成“工程微藻”，即硅藻類的一種“工程小環藻”。該種藻類在實驗室條件下可 積累油脂質量分數達60％以上，戶外生產也可達40％以上。預計每m²“工 程微藻”每年可生產約116L柴油。

國內微藻生物柴油的研究目前處于起步階段，在化學法將生物油脂轉 化為柴油的技術比較成熟的條件下，找到一種生產能力更大，價格更加低 廉的原料及該原料生產方法成為了人們要解決得首要問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有生物柴油原料來源生產能力不足，提供一 種成本低、產出高且副產品經濟價值高的新的用于生物柴油生產的微生物 小球藻(Chlorella?sorokiniana)CS-01及其產油脂的培養方法。

從取自內蒙古包頭市土右旗生態公園的淡水水樣中分離篩選得到的 一株小球藻(Chlorella?sorokiniana)CS-01，保藏號為：CCTCC?M209220。 培養基為BG11培養液，該菌株為呈球狀，直徑在4～7微米之間，普通 培養條件下，測定其蛋白質含量為55％左右，脂質含量在14％～20％之間， 多糖含量為4％左右，富含葉綠素。經形態學鑒定和18S?rRNA擴增序列分 析，確定該藻株為小球藻，GeneBank提交序列號為：GQ122327，命名為 Chlorella?sorokiniana?CS-01，保藏號為：CCTCC?M209220。該菌株適合培 養溫度和pH范圍較廣，分別是25～35℃和6～11之間，比較適合在日照 較好、溫度較高、水體偏堿性的內陸地區培養。

本發明的小球藻發酵產油脂培養方法包括以下步驟：

1)無菌條件下在固體平板上挑取單藻落到滅菌培養液中指數培養；

2)將經過指數培養的藻株接種于BG11滅菌培養液中，接種終濃度為： 1×10⁶個/mL～3×10⁶個/mL培養基，培養溫度為25～35℃，培養基pH?6～ 11，氮源選用硝酸鈉或尿素，濃度為0.3～1.5g/L培養基，加入EDTA-Fe(III) 濃度為1×10^-5mol/L～1×10^-3mol/L培養基，光照強度為6600～10000Lx，光 暗比為14∶10條件下通氣培養18-22天收獲或非通氣培養28-32天收獲；