[發明專利]一種經濟高效的鈍頂螺旋藻的混養方法

有效

• 申請號: 201310169326.2
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103215212A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 阮文權;任洪艷;李姿;楊玉娟
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛;王玉松

技術領域

本發明涉及一種經濟高效的鈍頂螺旋藻的混養方法，更具體的是研究了三種培養方式(光自養、混養、異養)以及光強對螺旋藻生長及固碳的影響，屬于微藻生物技術領域。

背景技術

微藻的生長按照營養方式主要分為光自養、異養和混合培養。光自養過程嚴格受光照條件限制：當光照不足或過高時，不利于微藻生長和對CO₂的固定；由于微藻自身遮蔽現象會導致培養后期微藻對光的可利用率低，從而嚴重抑制其光合生長。絕大多數微藻屬于光自養微生物，但研究表明有些微藻可以利用有機碳作為碳源進行異養生長，且生長過程與有機碳的種類和濃度密切相關，而有機碳的成本和有效利用率是微藻培養過程中的瓶頸。

本發明所要解決的技術問題是對鈍頂螺旋藻的培養過程從有機碳種類、濃度和添加方式以及光照強度幾方面進行調控，以提高光強的有效利用率，促進螺旋藻的生長及固碳效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種經濟高效的鈍頂螺旋藻的混養方法，有效結合了異養和自養的培養方式，提高了該藻的固碳能力及生長效率。

所述高效培養鈍頂螺旋藻的混養方法，是在鈍頂螺旋藻生長過程中分階段控制光照強度并添加葡萄糖作為異養的碳源。

所述鈍頂螺旋藻，購自中科院水生生物研究所淡水藻種庫，編號FACHB-901。

所述混養條件，是將鈍頂螺旋藻置于含有800mL?Zarrouk培養基的錐形L瓶中在光照培養箱中接收光照，添加初始濃度為1.0-2.0g/L的葡萄糖，分階段控制光照強度，并在培養24h后流加1.0-2.0g/L的葡萄糖，在30℃下培養。

所述混養方法中的自養部分采用的光照條件為：根據鈍頂螺旋藻的生長曲線，將該藻的生長劃分為4個階段（0-24、24-48、48-64及64-96h），各個階段的光照強度分別控制為2000、3000、5000及6000Lux。

所述混養方法中的異養部分采用的培養基為：向Zarrouk培養基中添加初始濃度為1.0-2.0g/L的葡萄糖，并在培養24h后流加1.0-2.0g/L的葡萄糖，以確保培養液中葡萄糖的濃度小于2.0g/L。

本發明確定了鈍頂螺旋藻的經濟高效的培養方式，相比單獨的自養、異養方式，既縮短了培養周期又提高了碳源的利用效率，在有限的條件下獲得既高又快的固碳效率，減少資源的浪費，所需儀器設備簡單，操作流程簡便快捷。

附圖說明

圖1有機碳種類和濃度對鈍頂螺旋藻生長的影響

圖2光強對鈍頂螺旋藻生長的影響

圖3全過程所需的光強示意圖

具體實施方式

實施例1分別以光自養、異養及混養方式培養鈍頂螺旋藻

將培養至對數期的鈍頂螺旋藻，進行批式培養條件下營養方式的優選,30.0±1℃下培養48h后測定鈍頂螺旋藻的生物量、葉綠素a含量、有機碳(TOC)和無機碳(IC)含量。

光自養條件：光自養條件下，光強為3000Lux，光周期為16/8，在光照時間內以鼓泡形式通入濃度為10%的CO₂，氣速為0.2vvm，通氣時間為30min/d，培養基為Zarrouk培養基。

異養條件：向Zarrouk培養基中添加初始濃度為1g/L的葡萄糖，無光。

混養條件：向Zarrouk培養基中添加初始濃度為1g/L的葡萄糖，光照和通氣條件同光自養條件。

如表1所示，在自養條件下，最大生物量為1.847g/L；異養條件下，最大生物量為0.756g/L，這表明鈍頂螺旋藻能夠在無光條件下利用葡萄糖作為有機碳源；在混養條件下，最大生物量達到2.702g/L，遠高于自養和異養條件下各值。光自養條件下，鈍頂螺旋藻的比生長速率為0.512d^-1；異養條件下，比生長速率僅為0.066d^-1；在混養條件下比生長速率達峰值，是光自養條件下的1.37倍。分析混養條件下生物量和比生長速率均較高的原因，在此條件下光和葡萄糖兩者均是能量來源，而在光自養和異養條件下，只有光或者其中之一作為能量來源。

表1鈍頂螺旋藻在自養、異養和混養條件下的生長