本发明公开了一种小球藻Chlorella zofingiensis异养高密度培养方法,所述培养方法是将小球藻Chlorella zofingiensis接种到发酵罐中培养,使用的基础培养基和补料培养基均以铵盐为氮源;基础培养基中碳氮比为5:1‑80:1,补料培养基中碳氮比是基础培养基中碳氮比的5‑20倍;培养过程中实时监测培养体系的pH值,根据监测结果用补加氨水的方式调节培养体系pH值保持在6.5±0.2并作为氮源补充;培养过程中实时监测培养体系的葡萄糖浓度,当基础培养基中葡萄糖浓度降至3‑4 g/L时开始流加补料培养基,且流加速度使任两小时内培养体系中葡萄糖的浓度变化幅度小于20%。本发明根据细胞在利用铵盐过程中造成pH下降的特性,借用氨水调控pH并同时作为氮源补充。本发明可有效避免现有固定碳氮比流加培养模式下氮源过量或匮乏对细胞生长的抑制作用。
技术领域
本发明涉及微藻培养技术领域,具体涉及一种小球藻异养高密度培养方法。
背景技术
虾青素是一种紫红色酮式类胡萝卜素,具有超强的着色和抗氧化功能,在水产养殖、食品、医药、化妆品等领域有着广泛的应用。小球藻Chlorella zofingiensis属单细胞绿藻,它生长速度快并能高效积累虾青素,被认为是继雨生红球藻和红发夫酵母之后又一备受关注的天然虾青素生产来源[文献1:IP PF, Chen F. Peroxynitrite and nitrylchloride enhance astaxanthin production by the green microalga Chlorellazofingiensis in heterotrophic culture. Process Biochemistry, 2005, 40: 3595-3599]。作为工业虾青素生产的新型潜在微藻,小球藻Chlorella zofingiensis不仅能够利用光能和CO2进行自养生长,也可以利用有机碳源进行异养培养。相对于光自养培养而言,微藻异养培养因其细胞高密度、培养周期短、工艺参数易控制等优势而备受关注。微藻异养培养过程中,氮源种类以及培养过程中碳氮比的供应对微藻细胞生长至关重要。研究表明,尿素、硝态氮(硝酸钠或硝酸钾)和铵态氮(氯化铵或硫酸铵)是微藻培养过程中最常用的几类氮源[文献2:Morales-Sánchez D, Tinoco-Valencia R, Caro-Bermúdez MA, et al.Culturing Neochloris oleoabundans microalga in a nitrogen-limited,heterotrophic fed-batch system to enhance lipid and carbohydrateaccumulation. Algal Research, 2014, 5: 61-69.;文献3:Graverholt OS, EriksenNT. Heterotrophic high-cell-density fed-batch and continuous-flow cultures ofGaldieria sulphuraria and production of phycocyanin. Appl MicrobiolBiotechnol, 2007, 77: 69-75.;文献4:[4] Liu J, Huang JC, Fan KW, et al.Production potential of Chlorella zofingienesis as a feedstock for biodiesel.Bioresource Technology, 2010, 101: 8658-8663.]。