[發(fā)明專利]煙氣汞脅迫下利用植物激素促進微藻固碳和生產(chǎn)脂肪酸的方法

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• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114763516A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈伯雄;孔文文
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12N1/38;C12N1/36;C12P7/64;C02F3/32;B01D53/84;B01D53/62;C12R1/89;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 天津市君硯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12239
• 代理人: 劉偉杰

本發(fā)明公開了一種煙氣汞脅迫下利用植物激素促進微藻固碳和生產(chǎn)脂肪酸的方法，包括以下步驟：將產(chǎn)油微藻接種至培養(yǎng)基上，在特定條件下培養(yǎng)至對數(shù)期，得到微藻，將微藻接種至滅菌后的廢水中，在特定條件下培養(yǎng)至對數(shù)期且在培養(yǎng)過程中光照時通入含有CO₂的氣體，得到馴化微藻，將馴化微藻接種至廢水中，再加入一定濃度的吲哚?3?乙酸，繼續(xù)在特定條件下培養(yǎng)且在培養(yǎng)過程中光照時通入含有CO₂的廢氣。微藻會將廢水中氮、磷營養(yǎng)鹽及煙氣中CO₂等轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)，本發(fā)明的方法實現(xiàn)煙氣污染物如汞脅迫下，微藻生物質(zhì)產(chǎn)量、微藻固碳能力、凈化廢水能力及脂肪酸產(chǎn)量的同步提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固碳技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種煙氣汞脅迫下利用植物激素促進微藻固碳和生產(chǎn)脂肪酸的方法。

背景技術(shù)

由于全球溫室效應(yīng)及能源危機加劇，微藻資源化固碳技術(shù)已成為國際CO₂減排和新能源開發(fā)領(lǐng)域的前沿研究熱點，具有廣闊的應(yīng)用前景。微藻是地球上廣泛存在的微生物，因其生長速度快、固碳效率高、油脂含量高、易于大規(guī)模培養(yǎng)等優(yōu)勢，被視為新一代的甚至能完全替代傳統(tǒng)石化柴油的生物柴油原材料。研究表明，微藻通過光合自養(yǎng)過程，不但可以吸收水中營養(yǎng)鹽，用于處理生活污水、農(nóng)業(yè)廢水等；還可以吸收利用CO₂，用于捕集燃煤電廠、煤化工廠、工業(yè)爐窯等排放煙氣中CO₂。因此，建立微藻固碳耦合凈化廢水體系，既可以節(jié)省微藻培養(yǎng)所需的氮、磷、碳等營養(yǎng)源，又可降低碳排放，同時實現(xiàn)廢水、廢氣及微藻的資源化利用，對于緩解溫室效應(yīng)和發(fā)展低碳經(jīng)濟具有重要意義。

但是，目前微藻固碳產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，存在一些技術(shù)瓶頸。例如，1)煙氣CO₂成分復(fù)雜，含有汞等污染物，對微藻生長有抑制作用。為了緩解污染物的毒性，通常是開發(fā)新的藻種；然而，僅培養(yǎng)具有抗毒性的藻種不利于微藻的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2)由于微藻生物柴油具有“碳中和”的特性，而且其污染物排放水平較石化柴油要低，所以，近年來微藻生產(chǎn)生物柴油被廣泛關(guān)注。然而，用于生產(chǎn)生物柴油的原料供應(yīng)不足，阻礙了生物柴油的進一步推廣應(yīng)用。因此，尚需提高微藻生物質(zhì)產(chǎn)量。3)通常情況下，微藻在全營養(yǎng)條件下培養(yǎng)可以獲得比較快的生長速率，但是含油量并不高。研究者發(fā)現(xiàn)貧氮條件下刺激脂質(zhì)含量提高的同時，往往伴隨著細胞生長的停滯和生物量的減少，這將導(dǎo)致脂質(zhì)產(chǎn)率無法有效提高。因此，高生物質(zhì)產(chǎn)量和高脂肪酸產(chǎn)量往往難以同時獲得。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種煙氣汞脅迫下利用植物激素促進微藻固碳和生產(chǎn)脂肪酸的方法，該方法在廢水培養(yǎng)微藻，通過馴化微藻藻種、確定最優(yōu)植物激素濃度、并于廢水培養(yǎng)微藻體系中添加少量的植物激素，調(diào)整光合作用關(guān)鍵基因，緩解煙氣污染物汞對微藻的毒性作用，促進微藻的光合作用，提高微藻固碳能力和脂肪酸產(chǎn)量，方法高效、簡單、易于操作。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。

一種煙氣汞脅迫下利用植物激素促進微藻固碳和生產(chǎn)脂肪酸的方法，包括以下步驟：

1)將產(chǎn)油微藻以5～10mg_dw·L^-1的密度接種至培養(yǎng)基上，在特定條件下培養(yǎng)至對數(shù)期，得到微藻，其中，所述特定條件：pH為7.0-8.0，溫度為25～30℃，光照強度為3000-6000Lux，光照時間為8-14h；

在所述步驟1)中，所述培養(yǎng)基為BG11培養(yǎng)基。

在所述步驟1)中，所述產(chǎn)油微藻為小球藻、柵藻或螺旋藻。

在所述步驟1)中，培養(yǎng)過程中，每隔10～45天進行轉(zhuǎn)接并繼續(xù)在所述特定條件下培養(yǎng)。

在所述步驟1)中，所述培養(yǎng)于空氣環(huán)境中進行。