[發(fā)明專利]利用牛奶廠高濃度有機(jī)廢水培養(yǎng)綠藻A.dimorphus制取脂質(zhì)和多糖的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810444805.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108624631A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋春風(fēng);張爾雅;凌億鋒;呂希晰;宋晨;萬(wàn)芮含;劉錚錚;王立國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P7/64
• 分類號(hào): C12P7/64;C12P19/04;C12R1/89
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

本發(fā)明公開(kāi)一種利用牛奶廠高濃度有機(jī)廢水培養(yǎng)綠藻A.dimorphus制取脂質(zhì)和多糖的方法，主要步驟包括：1)廢水預(yù)處理；2)綠藻A.dimorphus的培養(yǎng)；3)綠藻A.dimorphus中脂質(zhì)含量的測(cè)定；4)綠藻A.dimorphus中多糖含量的測(cè)定。這種綜合方法有助于降低牛奶廢水(DWW)處理的成本，同時(shí)制取高值化學(xué)品。經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，綠藻A.dimorphus中含有約25％的脂質(zhì)和30％的多糖，它們可以分別進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成生物柴油和生物酒精。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種利用牛奶廠高濃度有機(jī)廢水培養(yǎng)小球藻，制取高值化學(xué)品脂質(zhì)和多糖的研究方法。

背景技術(shù)

奶業(yè)是農(nóng)業(yè)中具有重要經(jīng)濟(jì)意義的重要產(chǎn)業(yè)之一。許多國(guó)家對(duì)牛奶和奶制品的需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，導(dǎo)致了世界乳業(yè)的巨大增長(zhǎng)。牛奶廢水 (DWW)一般含有牛奶固體、脂肪、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、乳糖、洗滌劑和消毒劑(USDA-SCS，1992)，其特點(diǎn)是高生物需氧量(BOD)(40-48000mg/L) 和化學(xué)需氧量(COD)(80-95000mg/L)^[1]。其pH值從4.7到11不等^[2]。它還含有Na、Cl、K、Ca、Mg、Fe、CO、Ni、Mn等金屬^[3]，以及大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),總氮14-830mg/L和總磷9-280mg/L.

牛奶廢水中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能被綠藻利用，它可以作為一種有效的有機(jī)廢水來(lái)實(shí)現(xiàn)綠藻A.dimorphus生物質(zhì)的生產(chǎn)。然而，在大多數(shù)污水藻類培養(yǎng)需要一些額外的步驟，如pH值調(diào)節(jié)、稀釋、混合廢水等，使其適合藻類生長(zhǎng)。盡管對(duì)藻類生物量的生產(chǎn)進(jìn)行了廣泛的研究，但由于藻類培養(yǎng)中各種廢棄物來(lái)源的限制，這一課題還需要研究人員的注意。以往的研究大多報(bào)道了廢水的預(yù)處理，但在本研究中，我們的主要目標(biāo)是使用未經(jīng)任何稀釋或滅菌的DWW，探究其對(duì)藻類培養(yǎng)及生物量生產(chǎn)的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用牛奶廠高濃度有機(jī)廢水培養(yǎng)綠藻A.dimorphus制取脂質(zhì)和多糖的研究方法。該研究方法不僅利用及處理了牛奶廠廢水節(jié)約培養(yǎng)成本同時(shí)可以獲得綠藻A.dimorphus中高價(jià)值的化學(xué)品成分脂質(zhì)和多糖，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的雙重作用。

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，提出的技術(shù)方案是：利用牛奶廠高濃度有機(jī)廢水培養(yǎng)綠藻A.dimorphus制取脂質(zhì)和多糖的方法，使用原始牛奶廠廢水(DWW)而不需要稀釋或滅菌，包括如下步驟：

1)廢水的預(yù)處理：牛奶廢水(DWW)經(jīng)過(guò)濾后置于4℃冷藏保存，不進(jìn)行任何稀釋或滅菌處理；

2)綠藻A.dimorphus的培養(yǎng)：向三個(gè)1L錐形瓶中分別加入未經(jīng)滅菌和稀釋的原始牛奶廢水(DWW)500ml，分別接種體積為8-10％(V_接種物/V_{培養(yǎng)基})的活性綠藻A.dimorphus，控制吸光度為0.5-1.0；

培養(yǎng)條件：溫度34-36℃，光強(qiáng)度為60-70μmol/m²·s的冷白熒光燈，光暗比為12:12h條件下培養(yǎng)8-10天且每天進(jìn)行3-4次搖瓶；

3)綠藻A.dimorphus中脂質(zhì)的測(cè)定；

4)綠藻A.dimorphus中多糖的測(cè)定；

所述步驟3)綠藻A.dimorphus中脂質(zhì)的測(cè)定具體步驟如下：

(1)取綠藻樣品離心，棄上清液；

(2)取綠藻固體在60-70℃下烘干至恒重，并稱量綠藻細(xì)胞干重；

(3)用氯仿-甲醇混合溶劑(1:2，V/V)從烘干后的200mg綠藻樣品中萃取脂質(zhì)；

(4)在室溫下超聲波作用2-5min，4-5次，再離心分離；