[发明专利]一种快速培养小球藻的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及在混养条件下的一种快速培养小球藻的方法。

背景技术

小球藻为绿藻门小球藻属(Chlorella)单细胞绿藻，分布广泛，环境适应能力强、生长周期短，是一种新型的低碳环保资源。小球藻含有丰富的蛋白质、多糖、脂类、叶绿色、维生素和一些生物活性物质，广泛应用于保健食品、饲料、食品添加剂、精细化工品和医药制剂原料，具有重要的开发潜力。因此，快速、简便、廉价地获得大量优质小球藻细胞显得尤为重要。

迄今为止，已报道的快速培养小球藻的方法很多，但适合工业化大规模培养的方法较少。如申请号为200510047218.3的中国发明专利采用在海洋绿藻的培养基中添加微量营养元素的方法，提高了藻细胞的生长速率，使培养6～8天藻密度能达到2.0×10⁶～2.50×10⁶个细胞/mL。申请号为200610025618.9的中国发明专利提出了用三个阶段(生物反应器高密度异养培养、高密度藻液的稀释和光自养培养)高密度高品质培养小球藻的方法，异养培养结束时细胞密度可达到45～55g/L。申请号为200610078003.2的中国发明专利公开了在通气培养瓶中加入含葡萄糖的培养基和少许添加剂CSL，并在异养条件下快速培养小球藻的方法，在培养液中底物葡萄糖浓度为100g/L时，小球藻收获生物量34.97g/L。

小球藻的营养方式有三种：自养培养、异养培养和混养培养。自养培养是利用直接利用太阳光能及无机养料进行培养。这种营养方式耗能少、容易生长，但生长速率较低、细胞密度较低、生长周期长。异养生长是在自养培养基中加入有机碳源或有机氮源，在黑暗的条件下需氧发酵生长，但异养培养能耗高，培养成本高。混养又称兼养，是在利用光能和CO₂等无机碳源的同时，以有机碳(如葡萄糖、醋酸盐等)作为补充碳源和能源的一种培养方法，是光和有机物联合作用的结果。混养可以达到高密度的培养，提高活性物质的产量。史成颖等(史成颖，甘旭华，汪本凡等.螺旋藻混养培养条件的优化.池州师专学报，2004，18(5)：38～40.)研究了混养培养基可明显地提高螺旋藻的生物量和藻胆蛋白含量。YannaLiang等(Liang，Y.，Sarkany，N.，Cui，Y.Biomass and lipid Productivities of Chlorella vulgarisunder autotrophic，heterotrophic and mixotrophic growth conditions.Biotechnology Letters，2009，78：1～7.)对普通小球藻在自养、异养及混养条件下的生物量和油脂的生产进行了研究，结果表明当使用1％浓度(w/v)的葡萄糖作为碳源时，达到最佳的细胞生长(2g·L^-1)和油脂产率(54mg·L^-1·d^-1)。

工业大规模培养微藻的瓶颈是灭菌能耗成本高、培养周期长、工艺操作复杂、pH的调节不准确，这些问题直接影响了微藻的生长及采收。本发明针对这些瓶颈问题，提供了一些技术方案，有效的解决了工业大规模培养的难题。这些技术方案未见相关文章及专利的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速培养小球藻的方法，利用该方法的小球藻培养周期短、工艺操作简单、培养基不需要灭菌、不需要调节培养基的pH值，非常适合于工业化大规模的培养。

本发明所采用的技术方案是：一种快速培养小球藻的方法，其特征在于：该培养方法包括以下步骤：