[发明专利]一种经济高效的钝顶螺旋藻的混养方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种经济高效的钝顶螺旋藻的混养方法，更具体的是研究了三种培养方式(光自养、混养、异养)以及光强对螺旋藻生长及固碳的影响，属于微藻生物技术领域。

背景技术

微藻的生长按照营养方式主要分为光自养、异养和混合培养。光自养过程严格受光照条件限制：当光照不足或过高时，不利于微藻生长和对CO₂的固定；由于微藻自身遮蔽现象会导致培养后期微藻对光的可利用率低，从而严重抑制其光合生长。绝大多数微藻属于光自养微生物，但研究表明有些微藻可以利用有机碳作为碳源进行异养生长，且生长过程与有机碳的种类和浓度密切相关，而有机碳的成本和有效利用率是微藻培养过程中的瓶颈。

本发明所要解决的技术问题是对钝顶螺旋藻的培养过程从有机碳种类、浓度和添加方式以及光照强度几方面进行调控，以提高光强的有效利用率，促进螺旋藻的生长及固碳效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种经济高效的钝顶螺旋藻的混养方法，有效结合了异养和自养的培养方式，提高了该藻的固碳能力及生长效率。

所述高效培养钝顶螺旋藻的混养方法，是在钝顶螺旋藻生长过程中分阶段控制光照强度并添加葡萄糖作为异养的碳源。

所述钝顶螺旋藻，购自中科院水生生物研究所淡水藻种库，编号FACHB-901。

所述混养条件，是将钝顶螺旋藻置于含有800mL Zarrouk培养基的锥形L瓶中在光照培养箱中接收光照，添加初始浓度为1.0-2.0g/L的葡萄糖，分阶段控制光照强度，并在培养24h后流加1.0-2.0g/L的葡萄糖，在30℃下培养。

所述混养方法中的自养部分采用的光照条件为：根据钝顶螺旋藻的生长曲线，将该藻的生长划分为4个阶段（0-24、24-48、48-64及64-96h），各个阶段的光照强度分别控制为2000、3000、5000及6000Lux。

所述混养方法中的异养部分采用的培养基为：向Zarrouk培养基中添加初始浓度为1.0-2.0g/L的葡萄糖，并在培养24h后流加1.0-2.0g/L的葡萄糖，以确保培养液中葡萄糖的浓度小于2.0g/L。

本发明确定了钝顶螺旋藻的经济高效的培养方式，相比单独的自养、异养方式，既缩短了培养周期又提高了碳源的利用效率，在有限的条件下获得既高又快的固碳效率，减少资源的浪费，所需仪器设备简单，操作流程简便快捷。

附图说明

图1有机碳种类和浓度对钝顶螺旋藻生长的影响

图2光强对钝顶螺旋藻生长的影响

图3全过程所需的光强示意图

具体实施方式

实施例1分别以光自养、异养及混养方式培养钝顶螺旋藻

将培养至对数期的钝顶螺旋藻，进行批式培养条件下营养方式的优选,30.0±1℃下培养48h后测定钝顶螺旋藻的生物量、叶绿素a含量、有机碳(TOC)和无机碳(IC)含量。

光自养条件：光自养条件下，光强为3000Lux，光周期为16/8，在光照时间内以鼓泡形式通入浓度为10%的CO₂，气速为0.2vvm，通气时间为30min/d，培养基为Zarrouk培养基。

异养条件：向Zarrouk培养基中添加初始浓度为1g/L的葡萄糖，无光。

混养条件：向Zarrouk培养基中添加初始浓度为1g/L的葡萄糖，光照和通气条件同光自养条件。

如表1所示，在自养条件下，最大生物量为1.847g/L；异养条件下，最大生物量为0.756g/L，这表明钝顶螺旋藻能够在无光条件下利用葡萄糖作为有机碳源；在混养条件下，最大生物量达到2.702g/L，远高于自养和异养条件下各值。光自养条件下，钝顶螺旋藻的比生长速率为0.512d^-1；异养条件下，比生长速率仅为0.066d^-1；在混养条件下比生长速率达峰值，是光自养条件下的1.37倍。分析混养条件下生物量和比生长速率均较高的原因，在此条件下光和葡萄糖两者均是能量来源，而在光自养和异养条件下，只有光或者其中之一作为能量来源。

表1钝顶螺旋藻在自养、异养和混养条件下的生长