[發(fā)明專利]一種增大藻絲螺距和長(zhǎng)度提高螺旋藻生長(zhǎng)固碳速率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810274467.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108342344B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程軍;岑可法;劉建忠;周俊虎;楊衛(wèi)娟;王智化;張彥威;周志軍;何勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及生物質(zhì)能利用技術(shù)，旨在提供一種增大藻絲螺距和長(zhǎng)度提高螺旋藻生長(zhǎng)固碳速率的方法。包括：取鈍頂螺旋藻的藻株，以常規(guī)方法培養(yǎng)至藻絲螺距為40～50μm，藻絲長(zhǎng)度為320～360μm；調(diào)整培養(yǎng)條件，最終獲得的鈍頂螺旋藻的藻絲螺距為60～70μm，藻絲長(zhǎng)度為720～760μm；在跑道池光生物反應(yīng)器中放大培養(yǎng)規(guī)模，以提高藻液中的生物質(zhì)密度和過(guò)濾采收效率。本發(fā)明能使螺旋藻的藻絲螺距增大的同時(shí)增大藻絲長(zhǎng)度，提高螺旋藻液的生物質(zhì)密度，使得藻液流經(jīng)過(guò)濾裝置后的生物質(zhì)采收效率和鈍頂螺旋藻的生長(zhǎng)固碳速率得到大幅提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于生物質(zhì)能利用技術(shù)，特別涉及一種增大藻絲螺距和長(zhǎng)度提高螺旋藻生長(zhǎng)固碳速率的方法。

背景技術(shù)

螺旋藻的藻絲螺距及長(zhǎng)度與生物質(zhì)密度以及過(guò)濾裝置采收效率有密切關(guān)系，當(dāng)螺距小于濾網(wǎng)孔徑39μm和藻絲長(zhǎng)度小于300μm時(shí)，導(dǎo)致螺旋藻生物質(zhì)密度降低，并且藻絲會(huì)通過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入廢液導(dǎo)致采收效率降低，從而使收獲得到的生物質(zhì)產(chǎn)量降低28％。因此提高螺旋藻藻絲螺距及長(zhǎng)度，可有效提高螺旋藻生物質(zhì)密度和過(guò)濾采收效率，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。螺旋藻特有的螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化具有明顯的響應(yīng)，隨著環(huán)境因子的變化，其直徑、螺距、藻絲長(zhǎng)度及偏手性均會(huì)發(fā)生明顯變化。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究表明：蛋白含量變化可使得藻絲螺距在20-150μm范圍內(nèi)變化，藻絲長(zhǎng)度在100-3000μm范圍內(nèi)變化，其原因可能是某種蛋白的基因編碼表達(dá)增強(qiáng)。另有學(xué)者研究指出，螺旋藻絲上的HCO₃^-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白變少會(huì)使得藻絲長(zhǎng)度變小，故通過(guò)調(diào)控環(huán)境因子如光照、溫度、HCO₃^-及CO₃^2-濃度等，對(duì)于調(diào)節(jié)螺旋藻藻絲螺距及長(zhǎng)度具有重要作用。但是如何優(yōu)化調(diào)控藻種篩選和培養(yǎng)生長(zhǎng)條件增大螺旋藻的藻絲螺距及長(zhǎng)度、并進(jìn)而提高生長(zhǎng)固碳速率和過(guò)濾采收效率尚很不清楚，故有必要采取有效措施提高其生長(zhǎng)采收效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增大藻絲螺距和長(zhǎng)度提高螺旋藻生長(zhǎng)固碳速率的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種通過(guò)增大藻絲螺距和長(zhǎng)度提高螺旋藻生長(zhǎng)固碳速率的方法，包括以下步驟：

(1)取鈍頂螺旋藻的藻株，以常規(guī)方法培養(yǎng)至藻絲螺距為40～50μm，藻絲長(zhǎng)度為320～360μm；培養(yǎng)過(guò)程中，控制藻液中的HCO₃^-濃度為1.0-1.5g/L，CO₃^2-濃度為7.5-8.5g/L，光照強(qiáng)度為28000～32000lux，藻液溫度為28-30℃；

(2)調(diào)整培養(yǎng)條件，控制藻液中的HCO₃^-濃度為2.5-3.0g/L，CO₃^2-濃度為10.5-11.5g/L，光照強(qiáng)度為68000～72000lux,藻液溫度為33-35℃；最終獲得的鈍頂螺旋藻的藻絲螺距為60～70μm，藻絲長(zhǎng)度為720～760μm；

(3)取步驟(2)中所獲鈍頂螺旋藻作為藻種，在跑道池光生物反應(yīng)器中放大培養(yǎng)規(guī)模，培養(yǎng)過(guò)程中控制條件：藻液pH值為9.5-10.5，NO₃^-濃度為145-155mg/L，PO₄^3-濃度為38-42mg/L；培養(yǎng)時(shí)間為72小時(shí)，以提高藻液中的生物質(zhì)密度和過(guò)濾采收效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：