[發明專利]一種半連續培養法培育小球藻的方法

在審

• 申請號: 202011559812.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112646725A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 束劍峰;戴輝;許玉超;王康;練梅華;李稀
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇港和順生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 蘇州拓云知識產權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 王云峰

本發明公開了一種半連續培養法培育小球藻的方法，包括以下步驟：將小球藻接種到發酵罐中，不斷添加補料，定期取出部分小球藻，保留部分小球藻培養液作為藻種繼續培養，如此反復；采用本發明方案，小球藻單位時間內的產量為通常培養法的1.5倍以上，同時采用膜濃縮沼液和糖蜜作為補料培養基能夠大幅度降低小球藻的培育成本。

技術領域

本發明涉及單細胞藻類生物培養領域，具體涉及一種半連續培養法培育小球藻的方法。

背景技術

小球藻是綠藻門綠藻綱小球藻科的單細胞綠藻，屬于真核生物，大多數生活于淡水，也有少數海產種類，廣泛分布于自然界。容易培養，不僅能利用光能自養，而且光合作用非常強，生長繁殖速度快；在沒有光能情況下也能夠利用有機物進行異養生長繁殖。世界上已知的小球藻大概有10種，加上變種可達數百種之多。我國常見的小球藻種類有蛋白核小球藻、橢圓小球藻以及普通小球藻等，其中核蛋白小球藻蛋白質含量最高，營養液最為豐富。

作為食品，小球藻含有豐富的蛋白質、葉綠素、礦物質以及種類繁多的維生素，同時還含有具有生物活性的多糖、生物素等等，是人類理想的綠色營養食品，具有醫療保健功效；作為生物質能源，小球藻具有快速積累油脂的能力，可以作為生物柴油使用；在自然界中，小球藻作為生產者，能夠為魚蝦提供優質的餌料，同時能夠凈化水質，為水中生物提供氧氣。

膜濃縮沼液，顏色為淺黃色澄清透明，對單細胞藻類植物來說營養含量豐富，各營養成分含量：氨氮5.66-7.05g/L，磷1.50-1.99g/L，鉀3.55-4.50g/L，碳酸根和碳酸氫根6.22-8.60g/L，PH8.22-9.01，同時還含有天然的植物激素能夠促進藻類生長。

經處理并稀釋的糖蜜液，顏色為澄清淺紅棕色，營養成分含量：蔗糖及還原糖130-140g/L，氮6.0-7.5g/L，鉀1.50-2.56g/L，磷0.1-0.5g/L，鎂0.3-0.8g/L，納0.3-0.8g/L，鈣0.5-1.5g/L，PH5.05-5.56。

目前人工培養小球藻有三種方式，光能自養、異養以及混養，混養就是光能自養與異養相結合的方式。本發明根據小球藻既能利用光能和無機碳源自養，又能利用有機碳源異養的特點，結合膜濃縮沼液和糖蜜液的成分特點，采用混養的方法進行培育。膜濃縮沼液不僅含有銨態氮、鉀、磷等大量元素，還含有大量無機碳源以及植物激素，適合光能自養培養；糖蜜含有大量糖類、氮源以及各種微量元素，適合異養培養。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明技術方案提供了一種半連續培養法培育小球藻的方法。所述技術方案如下：

提供一種半連續培養法培育小球藻的方法，包括以下步驟：將小球藻接種到發酵罐中，不斷添加補料，定期取出部分小球藻，保留部分小球藻培養液作為藻種繼續培養，如此反復；所述小球藻發酵罐培養方式采用的是光能自養與無光照異養的混養方式，即利用一定時間的光能自養和一定時間的無光照異養，所述補料采用的是沼氣工程的膜濃縮沼液與糖蜜。

進一步的，所述光能自養和無光照異樣的時間為12h，所述補料在小球藻培養12-15h之后，每一分鐘補料一次，少量多次，同時實時監控培養液PH，PH控制在7.0-8.0，并且在所述半連續培養法連續生產一個月后，當小球藻的的生長速度3天內達不到2.5×10⁶CFU/ml時則直接全部放罐，清洗發酵罐并空罐滅菌，準備開始第二批生產。

進一步的，在接種到發酵罐之前，所述小球藻藻種需要純化與活化，小球藻藻種的純化使用的是稀釋涂布平板法，純化培養基采用的是BG-11固體培養基，藻種活化與擴培采用的是BG-11液體培養基，發酵罐基礎培養基則采用的是小球藻異養培養基。

進一步的，所述膜濃縮沼液是對沼氣工程產生的沼液進行多級沉淀、過濾、超濾、反滲透處理后獲得的。