[发明专利]一种含锌离子的微藻培养基及微藻培养方法

说明书

本发明公开了一种含锌离子的微藻培养基及微藻培养方法，微藻培养基以BG11培养基为基础培养基，然后向基础培养基中加入Zn²⁺母液得到。利用该培养基对微藻的培养方法包括以下步骤：微藻的分离纯化和预培养、含锌离子的培养基的制备、接种培养、收集藻细胞。本发明具有如下优点：通过调节低浓度Zn²⁺来刺激微藻生长，使微藻生物量得到更多的积累，并且提高油脂、蛋白、糖类含量。另一方面，对油脂的组成起到了显著的调控作用，不饱和脂肪酸含量显著增加，最高可达59％。本发明培养过程简便，极大提高了微藻生物量和生物质，是一种更有价值的微藻培养方法，为微藻资源利用开发提供参考。

技术领域

本发明属于生物工程和生物质能源技术领域，具体涉及一种含锌离子的微藻培养基及微藻培养方法。

背景技术

随着工业化的不断发展，在过去几十年里，化石能源的消耗逐渐增加。微藻作为一种光合微生物，从人类食品和动物饲料，到制药和生物燃料领域均有广泛应用，被认为是很有价值的绿色植物。但微藻的生物量产率低导致微藻的工业化培养很难实现。已经发现，微藻的代谢活动对于环境因素的改变很敏感，温度、光照强度以及微量元素等会使得微藻的生长及代谢产物的含量受到影响。其中锌作为一种不可或缺的微量元素参与机体许多调节机制和生化途径。但高浓度的锌会引起机体产生大量的活性氧从而对机体造成代谢功能紊乱甚至毒害作用。

有报道称，与许多金属一样，低浓度Zn²⁺对于微藻的生长是必要的，而高浓度Zn²⁺对于微藻则是有害的。例如，过量的Zn²⁺会导致氧化应激，甚至损害微藻生长，积累的活性氧(ROS)导致代谢功能障碍(如脂质过氧化损伤生物分子，降解核酸或蛋白质)，甚至导致细胞死亡。还有研究表明，过量Zn²⁺会影响过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶的活性，这些酶参与了保护微藻免受氧化应激的危害。

因此，克服Zn²⁺作为重金属对微藻生长的影响，开发了一种在适宜的低浓度Zn²⁺条件下进行微藻培养的方法，对大规模生产是很有意义的。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种含锌离子的微藻培养基及微藻培养方法，可有效克服Zn²⁺作为重金属对微藻生长的影响，提供了一种在适宜的低浓度Zn²⁺条件下进行微藻培养的方法，对微藻生物量、生物质积累以及生物质成分起到了显著改善作用，具有操作简捷，能量消耗少等优势。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种含锌离子的微藻培养基及微藻培养方法。含锌离子的微藻培养基以BG11培养基为基础培养基，然后向基础培养基中加入Zn²⁺母液得到；微藻培养基中Zn²⁺的浓度为5～40μmol/L。

本发明中在上述技术方案的基础上还可以做如下进一步的改进。

进一步，Zn²⁺母液为硫酸锌、氯化锌或碳酸锌的水溶液，其浓度为4mmol/L。

进一步，微藻培养基中Zn²⁺的浓度为10μmol/L。

进一步，微藻培养基的pH为7～8。

本发明中的微藻培养方法为用上述的含锌离子的微藻培养基培养微藻，培养方法具体包括以下步骤：

S1：分离微藻并进行预培养，得种子液；

S2：将种子液接种至含锌离子的微藻培养基中，于24～27℃、2800～3200lux、光暗比24:0的条件下持续培养15～20天。

制备方法在上述技术方案的基础上还可以做如下进一步的改进。

进一步，S1中微藻分离与以及预培养包括以下步骤：