[發明專利]一種利用微生物絮凝劑收獲微藻的方法

有效

• 申請號: 201210564280.X
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103881922A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 胥維昌;章表明;龍驚驚;朱希坤;王芳
• 申請（專利權）人: 中國中化股份有限公司;沈陽化工研究院有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;何薇

技術領域

本技術屬于微藻生物能源技術領域，具體涉及一種利用微生物絮凝劑收集微藻的方法。背景技術

微藻具有種類多，分布廣泛，生長環境要求低，不與農作物爭地爭水，光合作用效率高，油脂面積產率高以及培養過程中可固定大量二氧化碳等特點，對緩解人類面臨的能源、環境和糧食三大危機有著巨大的潛力。微藻除富含油脂外，還含有豐富的不飽和脂肪酸、功能多糖和色素等生物活性物質以及優質蛋白質，在醫藥、食品、精細化學品以及動物飼料等領域，具有良好應用前景。

在微藻藻種選育、培養、收獲、干燥和加工利用等環節中，微藻收獲是關鍵環節之一，藻體收獲成本是影響微藻生產成本和微藻應用領域的重要因素。絮凝法微藻收獲是一種相對簡便易行且能耗較低的分離方法。目前一些常用的安全無毒的絮凝劑，如氨（申請號：CN201110390674.3）和多糖類物質（申請號：CN200710015212.7，申請號：CN201010559334）等，這些絮凝劑絮凝的培養水體可循環利用，但氨絮凝法殘留的氨濃度過高對微藻生長毒害，需通過加熱除氨；多糖絮凝法安全無毒，但絮凝成本較高。微生物絮凝劑是一種成分復雜的混合物，含有蛋白質、多肽、多糖、氨基酸和有機小分子等物質，微生物絮凝利用的是微生物的發酵濃縮物，不需分離純化，制備成本較低，并且微生物絮凝劑豐富的組分殘留在培養水體中，可作為培養水體微藻的營養物質，對微藻的再次培養具有一定的促進作用。

發明內容

本發明針對能源微藻采收中存在采收成本高以及利用絮凝劑采收普遍存在絮凝劑毒性的問題，提供了一種利用微生物絮凝劑收獲微藻的方法。本發明使用的絮凝劑無需純化可直接利用，成本較低，絮凝效果好且本絮凝劑安全無毒。

并非所有微生物絮凝劑都適宜用于收獲微藻。通過大量的實驗研究，申請人發現以巨大芽孢桿菌發酵產物為微生物絮凝劑收獲微藻可以取得很好的效果。該菌種為Bacillus?magaterium?Sy-Z5，由申請人自己培養、先期提交保藏并記載于中國專利申請201210018185.X中，保藏號為CGMCC?No.5225。

本發明的技術方案如下：

一種利用微生物絮凝劑收獲微藻的方法，以巨大芽孢桿菌發酵產物為微生物絮凝劑，向藻細胞密度不低于500萬/毫升的微藻培養液中添加濃度為0.3-3.0毫克/毫升的微生物絮凝劑，調節培養液pH值為9.0-12.0，并在50-150轉/分鐘攪拌5-50分鐘，靜置0.3-3小時，使培養液中的微藻絮凝并沉降分層，收集下層絮凝的微藻獲得微藻生物質，上層較澄清培養液通入二氧化碳調節pH至該藻適宜生長所需的pH，作為微藻培養水體，按該藻的常規培養方法繼續使用。

本發明所述巨大芽孢桿菌發酵產物微生物絮凝劑的制備參考專利201210018185.X，將巨大芽孢桿菌Bacillus?magaterium?Sy-Z5接種于LB培養基中（LB培養基準備：胰蛋白胨10克，酵母粉5克，氯化鈉5克，去離子水1.0升，120℃，20min滅菌），在37℃和70-150轉/分鐘條件下，搖床培養24-48小時后，發酵產物于5000-10000轉/分鐘離心5-20分鐘，棄去上清液，取沉淀于50-100℃烘2-10小時，得固態微生物絮凝劑。

本發明微生物絮凝劑優選濃度為0.5-2.0毫克/毫升。本發明優選在攪拌速度為50-130轉/分鐘，攪拌時間5-40分鐘條件下收集微藻，靜置時間優選0.3-2小時。

本發明所述的二氧化碳氣體的通入量為調整絮凝后培養液的pH值至相應微藻生長所需的適宜pH值所需的二氧化碳量。

本發明所述微藻為海洋藻類，優選海水湛江等鞭金藻、海水四爿藻或海水小球藻，均有市售。

本發明的特點在于采用微生物發酵產物作為絮凝劑，發酵產物無需進一步純化，因此絮凝劑制備成本較低，絮凝劑安全無毒性，使用絮凝劑后的培養水體可繼續用來培養微藻，且絮凝劑富含蛋白質、多肽、多糖、氨基酸和有機小分子等物質，因此絮凝劑在培養水體中的殘留物具有豐富的碳氮源，對微藻在絮凝后上層水體中的培養具有促進作用。

具體實施方式

下面的實施例用于進一步詳細說明本發明，但并不構成對本發明的限定。本實施例所用海水湛江等鞭金藻、海水四爿藻或海水小球藻均來自大連化物所藻種庫。