[发明专利]一种利用木糖促进微藻油脂积累的方法

说明书

本发明涉及一种利用木糖促进微藻油脂积累的方法，在温度为24~26℃条件下，以BG11培养基培养四尾栅藻，待四尾栅藻生长至对数生长期后期收集藻细胞，用缺氮的BG11培养基稀释重悬藻细胞至0.35~0.5 g/L作为种子液，将木糖母液添加种子液中稀释木糖浓度为20~30 mmol/L，并置于温度为24~26℃、黑暗条件下缺氮培养2~8天，其中所需K₂HPO₄.3H₂O浓度为20~300 mg/L；利用有机溶剂提取藻细胞内的油脂。本发明方法操作简单，能够显著提高油脂含量，降低培养成本，可解决微藻产业化过程中存在的油脂含量低和生产成本高等问题。

技术领域

本发明属于微藻生物技术领域，特别涉及一种利用木糖促进微藻油脂积累的氮磷调控方法。

背景技术

日益恶化的生存环境和濒临枯竭的化石能源危机是当今世界面临的最为严重而紧迫的两大问题，迫切需要人类加速寻求经济、环保的处理污染物的方法和研发清洁、高效的可再生新能源。利用废物制备生物质能源是环境保护和能源开发领域的有益尝试。这样不仅可以净化环境，还将为微藻养殖提供廉价原料，所收获的藻产品可用作饲料、肥料，甚至还可用于生产有用的化学物质。

与其他生物柴油原料相比，微藻具备含油量高、易于培养、单位面积产量大、不与农业争地等优点而成为当前关注的热点。然而目前微藻制油的高额成本和低能源转化率，妨碍了其大规模工业化生产。因此，如何提高产油量、降低成本成为当前的研究热点。微藻为光合自养微生物，以空气中的二氧化碳为唯一碳源，但是自养条件下，由于光限制等因素生长量很小，难以进行高密度大规模的生产。而某些微藻能够异养或混养生长，即在外加有机碳源存在时，利用有机碳进行生长。异养培养能够克服或降低自养培养的不足，无需光照培养，可以大大提高微藻的产量，但是仅有限的微藻可以在异养条件下生存，过度的有机碳基质会造成微藻的生长抑制（Perez-Garcia O., Escalante F.M., de-Bashan L.E.,Bashan Y. Heterotrophic cultures of microalgae: metabolism and potentialproducts. Waterres. 2011, 45, 11-36）。因此，筛选合适的异养型高产油藻种是微藻生物柴油的规模化发展的前提和重点。此外，高成本的碳源也成为限制微藻异养培养的一大挑战，研究表明，仅有机碳基质的耗费约占整个培养基耗费的80%（Liang Y., Producingliquid transportation fuels from heterotrophic microalgae. Appl. Energy 2013,104, 860-868）。为解决高有机碳的费用，寻找造价低的有机碳源至关重要。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种利用木糖促进微藻油脂积累的氮磷调控方法，本发明将藻液浓度经过扩增后，随后稀释至适量的浓度进行添加木糖的异养培养，同时结合氮胁迫诱导藻细胞大量积累油脂，并利用有机溶剂提取藻细胞内油脂；本发明操作简单，能够缩短藻细胞油脂积累周期，提高油脂产率。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用木糖促进微藻油脂积累的方法，其特征在于，采用以下步骤：

（1）藻种液的制备：在24~26℃下，以BG11培养基培养四尾栅藻，待四尾栅藻生长至对数生长期后期收集藻细胞，用缺氮缺磷的BG11培养基稀释重悬藻细胞至0.35~0.5 g/L作为种子液；

（2）诱导藻细胞积累油脂：配制木糖母液，将木糖母液添加到步骤（1）制备的种子液中稀释木糖浓度为20~30 mmol/L，并置于24~26℃、黑暗异养条件下缺氮诱导培养；

（3）利用有机溶剂提取步骤（2）培养的藻细胞内的油脂。