[实用新型]用于培养水生微生物的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水生微生物，特别是微藻的培养。

背景技术

被认为是与本公开主题相关的背景的参考文献在下面被列出：

-国际专利申请公布号WO 2011/099016。

背景

某些水生微生物比如微藻(简称“藻类”)富含多种生物活性物质比如蛋白质、氨基酸、碳水化合物、维生素、抗生素、高度不饱和脂肪酸、多糖、以及着色剂。这使得藻类成为具有高经济价值的重大资源。某些藻类具有产生烃和油脂的能力，并且因此在可再生能源生产领域中具有有前途的应用。例如，藻类脂质可以被加工成生物柴油和/或喷气燃料(用于生物燃料的第三代原料)，糖和烃可以被加工成乙醇，并且潜在地可以被加工成氢气、甲醇以及生物电力，而残留的生物质(比如蛋白质、色素等)可以被用于药品应用、营养品应用、化妆品应用、鱼粉应用、生物碳应用、或其它应用。

藻类可以一夜间体积加倍并且可以每日连续地被收获。藻类需要日光、二氧化碳、水、营养素以及温度用于其生长。藻类细胞通过光合作用固定二氧化碳并且碳通常组成其干重的超过一半。因此，在藻类培养期间需要足够的碳源以及日光。

意识到藻类以及其它水生微生物的价值，多种人工系统已经被开发用于此类生物的大规模生产。

国际专利申请公布号WO 2011/099016描述用于培养水生生物例如藻类的培养系统和培养设备，系统包括除了其他以外，适合在其中接收生长介质并且在其中培养水生生物的柔性的V形罐。多个此类系统形成培养设备。

实用新型内容

本公开内容的教导涉及用于培养水生微生物并且收获生长产物的生物学生产装置，所述生长产物可以是微生物或由微生物产生或来源于微生物的产物。本公开内容还提供包括两个或更多个此类装置的设备。本公开内容还提供用于培养水生微生物以收获生长产物的方法，所述方法利用本文公开的生产装置。

根据本公开内容的教导，提供了包括多个生产储器的生产装置，其中每个生产储器适合用于在生产介质中培养微生物。生产储器以及因此装置可以适合用于培养特定类型的微生物或可以适合用于培养多种不同类型的微生物。

微生物可以是例如微藻(包括硅藻)、细菌、真菌、蓝细菌等。应注意的是，本公开内容不限于任何特定类型的微生物。

收获的产物可以是微生物本身或由其产生的产物，所述产物可以被包含在微生物内、从微生物中被分泌或以其他方式被释放到周围的培养介质。

在某些实施方案中，微生物是藻类，并且收获的产物是例如用作营养补充剂的藻类本身(例如富含β-胡萝卜素或抗氧化剂的藻类)、或用作用于牲畜的饲料的藻类本身。在某些另外的实施方案中，微生物是藻类，并且收获的产物是例如用作生物燃料的被包含在藻类内的油或由藻类产生的特定脂肪酸或蛋白质。

微生物在培养介质中被培养，取决于微生物性质，所述培养介质可以是淡水、半咸水、流出液、废水、咸水、与补充营养素一起的前述的任一项等，还取决于微生物性质，在生产装置内在每个生产储器中的培养介质可以相同或不同。

根据某些实施方案，生产装置包括带有微生物的给料培养物的至少一个储器，所述微生物的给料培养物将被用作用于引入微生物到装置的生产储器内的接种物。这样的微生物的给料培养物在本文中被称为“进料培养物”，带有所述进料培养物的储器在本文中被称为“进料储器”；并且包括进料储器和生产储器的储器组在本文中被称为“装置”。

在进料储器中的培养是使得一旦被引入到装置(见下文)的生产储器中之一内，微生物将能够生长并且在限定的时间段之后划分到收获。有时在培养期间应用的条件可以随时间变化。例如，在培养微藻用于收获藻类生物质以从其中提取油的目的的情况下，藻类在其整个对数生长期中将在一套条件下生长并且然后一旦接近培养物的静止期，则应用诱发培养物利于引起油的产生以及积累的新陈代谢的另一套条件，例如缺氮。

在进料储器中的条件通常是使得微生物通常处于其对数生长期中。这要求除了其他以外，微生物的密度被保持在阈密度以下，超过所述阈密度培养物变得静止。这可以通过定期例如每日从用于接种到生产储器之一内的进料储器中除去某一数量的微生物来确保，如将在下文中被解释的。