[發明專利]一種含油微生物混合培養的方法

無效

• 申請號: 201110313849.0
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103045491A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王領民;金平;李曉姝;師文靜;張霖;王崇輝;高大成;喬凱;黎元生
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12N1/12;C12P7/64;C12R1/865;C12R1/645;C12R1/89
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技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體地說涉及一種利用含油酵母與自養產油微藻進行混合培養來獲得高細胞收獲量同時收獲微生物油脂的方法。

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背景技術

隨著石油資源的日益緊缺、石油價格的不斷上漲、油品供需矛盾的日漸凸顯及環境污染問題的更加突出，多渠道開發可再生油脂資源成為必然。來自微生物油脂的柴油具有能量密度高、含硫量低、燃燒充分、潤滑性好等性能，還具有可再生、易生物降解、儲運安全、抗爆性能好等特點，可作為石化能源的替代品。

文獻表明，在適宜的條件下，某些微生物生產并貯存的油脂占其生物總量的20%以上，這類微生物被稱為含油微生物。已知細菌、酵母、霉菌、藻類中都有生產油脂的菌株。微生物油脂又稱單細胞油脂，其脂肪酸組成與一般的植物油脂相似，以C16、C18系脂肪酸，如棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸等飽和與不飽和的脂肪酸為主。微生物發酵利用底物范圍較廣，可直接利用葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜、淀粉和纖維素水解液等。不但可提供新的油脂生產方法，而且可利用廉價廢棄生物質，降低油脂生產成本，保護環境。因此，微生物油脂是潛在的動植物油脂替代資源。具有廣闊的應用前景。

除了含油酵母外，微藻是另外一類含油微生物，微藻富含蛋白質、多糖、不飽和脂肪酸等營養成分（如螺旋藻），可用于食品、醫藥和能源方面；可以大量積累脂肪酸，有些微藻如小球藻，其體內脂肪酸含量可占干重的30％～60％。利用培養微藻來積累油脂資源，已經成為目前利用太陽能開發可再生資源最熱門的研究領域。不僅具有強大的市場潛力，而且具有非凡的社會價值。

微生物發酵油脂的培養與制備方法一般采用酵母菌為發酵菌種（CN200610113582.X），經過常規的微生物培養進行生物量積累，得到含油微生物菌體，進而處理該菌體，得到生物油脂。該技術過程采用單一微生物發酵培養過程，其生物油脂積累在細胞內，細胞收獲量是制約油脂收獲量的關鍵因素。

微藻細胞生長方式分一般為光自養和異養碳源兩種，光自養過程要消耗CO₂，CO₂的有效利用吸收，是實現理想培養效果的關鍵，同時存在補充CO₂與光合作用產生O₂的解吸、排出的問題。劉建國等“微藻規模培養的管道光生物反應器”（CN200410020978.0）及繆堅人等“一種微藻工業生產用光合生物反應器系統”（CN03128138.9）均采用在光生物反應器系統中加入一種裝置方法，來實現CO₂的補給，同時也能實現一定的氧解析效果。異養生長過程是利用有機碳源為底物替代自養過程中的CO₂來進行微藻生物質的積累，細胞生長速度較快，但細胞內油脂積累水平缺比較地下。

現有技術中對于酵母微生物培養生產油脂和自養微藻進行CO₂補給和氧解析過程來生產含油微藻生物質以獲取油脂等方面都有所涉及，但都是含油微生物各自進行培養，對于不同類型的含油微生物之間的混合協同培養方式來實現高效油脂收獲等方面的研究則未見報道。含油微生物培養過程中普遍存在著成本高、微生物細胞累計的慢、油脂含量低等不足。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種含油酵母與微藻進行混合培養的方法，該方法具有提高微生物細胞收獲量及微生物油脂含量，降低成本，減化培養裝置等優點。

一種含油微生物混合培養的方法，包括如下內容：將經一級培養得到的含油酵母種子液和自養微藻種子液分別接入到含有混合培養基的生物反應器內進行二級擴大培養，所述的混合培養基成份以酵母細胞所需基礎培養基為主，同時添加微藻生長所需的無機鹽和微量元素，當擴大培養的含油酵母發酵液OD值為5-15，微藻發酵液OD值為2.0-10時，將含油酵母發酵液和微藻發酵液接入到同一生物反應器內進行混合培養。?

本發明方法中所述的擴大培養及混合培養條件如下：發酵溫度25℃~30℃；通氣量0.1?vvm?~1.0?vvm，攪拌轉速100?rpm?~400rpm，pH?6.5~7.5，有機碳源質量濃度為1.0%~2.0%。

本發明方法中，混合培養時加入的含油酵母發酵液和微藻發酵液可以任何體積混合，優選的體積比為2：1～1：2。

本發明方法中，酵母包括S.cerevisiae?釀酒酵母、R.glutinis?粘紅酵母、Trichosporon?cutaneum?皮狀絲孢酵母等。微藻包括小球藻、葡萄藻、小環藻、硅藻等。