[發明專利]一株易于沉降分離的耐高溫小球藻及其應用

在審

• 申請號: 202211082999.X
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115895902A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 王仕楷;楊坤曉;聶大芳;焦寧;吳圣潔
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C02F3/32;C12R1/89
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張明浩

本發明公開一株易于沉降分離的耐高溫小球藻及其應用，命名為索羅金小球藻(Chlorellasorokiniana)Z3的藻株已于2022年7月15日在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC?M?20221125Z3，可自養生長或利用葡萄糖等有機碳源進行異養和兼養生長能耐受較高的溫度，在高溫培養條件下，細胞具有良好的沉降性能，在短時間內幾乎可以沉降完全；易于細胞的分離采收，既可以作為優良藻種進行培養用于藻類相關產品的生產，也可以利用其優良的生長和沉降性能用于廢水處理。該藻種可以提高生產效率或廢水處理效果，同時，顯著解決微藻分離采收過程面臨的高能耗、高成本等問題，具有較好的應用價值。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體地，本發明涉及一株易于沉降分離的耐高溫小球藻及其應用。

背景技術

微藻是一類單細胞或多細胞、形態微小的藻類的總稱，它們可利用光能通過光合作用將無機碳轉化為有機物，積累大量的蛋白質、油脂、碳水化合物及其他生物活性物質，在食品、餌料/飼料、保健品、藥物生產以及廢水廢氣處理等多個領域均有較好的應用前景。

優良的藻種是生產任何藻類相關產品及其應用的基礎，在已發現的五萬多種微藻中，已被商業化利用的藻種十分有限，當前，我國大規模養殖的主要微藻品種有螺旋藻、小球藻、雨生紅球藻、杜氏鹽藻、裸藻等?，F有的微藻生產大多采用基于光合作用的自養培養模式，自養培養過程中細胞生長緩慢，培養周期長，且最終細胞密度較低。利用有機碳源進行異養或兼養培養可顯著提高細胞的生長速率，并能實現微藻的高密度培養，但當前，能夠異養生長的藻種十分有限。另外，溫度對微藻的生長和代謝具有顯著影響，微藻生長的最適溫度通常在25～30℃，但是在熱帶或亞熱帶的戶外培養過程中，培養液的溫度可達40℃以上，多數藻株難以耐受高溫，因此大大限制了微藻的生產。另外，研究表明高溫還可以促進微藻對碳源等營養物質的利用速率，因此，在高溫條件下培養有利于促進微藻的生長速率，同時，對于提高微藻廢水處理過程的處理效率，降低處理周期具有重要意義。因此，選育能夠在不同營養模式下生長的耐高溫藻株，對于提高微藻的產能和在廢水廢氣處理過程的效率具有顯著的促進作用。

另外，微藻的采收是微藻生產的重要環節之一，由于多數藻細胞形態微小，且細胞表面通常呈負電性導致細胞之間相互排斥，在培養液中形成均勻的分散體系，導致微藻的采收過程能耗和成本較高。當前，仍然缺少一種高效、經濟的微藻采收方法。因此，如果能夠選育出可方便簡單分離的藻種，對于降低微藻分離采收過程的成本具有重要意義。

發明內容

針對現有微藻培養過程中優良藻種有限以及微藻的分離采收困難等問題，本發明的目的是提供一株具有優良生長性能同時易于沉降分離的耐高溫小球藻。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

本發明從自然水體中分離(水樣采集于揚州市荷花池公園二道河，采集時間：2021年5月)出一株易于沉降分離的耐高溫小球藻，命名為索羅金小球藻(Chlorellasorokiniana)Z3的藻株已于2022年7月15日在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC?M?20221125Z3，保藏地址：湖北省武漢市武昌區八一路299號武漢大學，郵編：430072。

本發明所述的索羅金小球藻(Chlorella?sorokiniana)Z3，既可以通過光合作用進行自養生長，還可以利用有機碳源進行異養和兼養生長。優選地，異養和兼養生長的有機碳源為葡萄糖、半乳糖、果糖、麥芽糖以及富含上述有機碳源的廢棄物，進一步優選葡萄糖。所述有機碳源的濃度為2～80g/L。

本發明所述索羅金小球藻(Chlorella?sorokiniana)Z3可以在不同的溫度下生長，優選地，培養溫度為5～42℃，進一步優選30～40℃。

本發明所述索羅金小球藻(Chlorella?sorokiniana)Z3在高溫培養條件下，細胞具有良好的沉降性能，在短時間內可以實現較高的沉降效率，易于細胞的分離采收。優選地，所述利于沉降的培養溫度為35～42℃，所述沉降時間為0.2～4h。