CN103589642B - 一种寇式隐甲藻atcc30772发酵废液的再利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液处理再利用的方法。将离心所得发酵废液首先用各种试剂进行处理，通过大量实验首次发现用NaOH处理的结果是最好的，并找到一个合适的NaOH添加量。然后用三层纱布过滤，取澄清滤液。向滤液中加入盐酸调节pH，然后再向滤液中加入适量大豆蛋白胨和葡萄糖，然后调节pH。通过上述方案处理和灭菌之后即可直接用于发酵培养隐甲藻。本发明首次实现了将隐甲藻发酵废液经过处理之后直接用于作为发酵培养基的想法，即节约了发酵成本，提高了DHA产量，又降低了环境污染，具有较大的经济价值。

Description

一种寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液的再利用方法

技术领域

本发明主要涉及一种寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液的再利用方法。

背景技术

DHA是一种是一种对人体有着非常重要作用的多不饱和脂肪酸，是ω-3不饱和脂肪酸家族中的重要成员，动物和人本身不能合成，必须从外界摄入。DHA具有重要的生理作用：与抗癌免疫有关，同时具有补脑健脑、提高视力、降血脂、降血压、抗动脉粥样硬化、抗炎等作用，有很大的应用价值。目前DHA的常规来源是鱼油产品，但鱼油来源的产品腥味较大，同时含有较高的EPA，EPA能够抑制婴儿的正常发育。欧美发达国家已通过微生物发酵法获得DHA，同鱼油产品相比，微生物发酵所得产品具有更高的品质，非常适用于婴幼儿食品的添加。

隐甲藻是一种海生藻，是DHA良好的微生物来源，其脂肪酸组成简单，主要含有C10∶0、C12∶0、C14∶0、C16∶0、C16∶1、C18∶0、C18∶1和C22∶6，其中DHA含量可高达50%以上。这个特点使得DHA纯化变得较简单。同时，隐甲藻是异养需氧型微生物，解决了光限制和氧积累的问题，可以实现高密度、大规模的生产。这些特点使得隐甲藻成为DHA的最理想来源。目前许多欧美发达国家已经出台相关法规，允许被添加在婴幼儿奶粉中的DHA唯一来源是藻油。这些优势导致国内外有许多企业通过隐甲藻来生产DHA。

由于隐甲藻是海生藻，所以在隐甲藻培养基中必须要加入较高浓度的海盐以维持藻种的渗透压。在发酵结束后绝大部分海盐任然留在发酵液中，这个特点使得隐甲藻的发酵废液不处理的话比一般的发酵废液对环境的污染性更强。目前工业上可以通过膜过滤的方法除去废液里的海盐，但处理的成本比较高。同时研究表明隐甲藻发酵废液中还含有葡萄糖和氮源，这些都是培养隐甲藻所必须的物质，所以将隐甲藻的发酵废液进行循环利用是最理想的处理途径。但是由于隐甲藻在生长过程中可能会产生一些对其生长不利的物质分泌到发酵液中，同时废液里的葡萄糖和氮源浓度比较低不足以满足隐甲藻大规模发酵生长需要。所以对隐甲藻的发酵废液必须经过一些技术处理后才能重新用于培养隐甲藻。研究首次发现利用NaOH对除去发酵废液中对生长不利的物质的效果明显。经过多个过程处理之后将废液直接用于培养隐甲藻，不仅节约了成本，减少了对环境的污染，同时还提高了DHA产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液重利用的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液的再利用方法，包括以下步骤：

（1）将隐甲藻ATCC30772发酵204-228个小时之后的发酵液离心，得菌体沉淀和上清发酵废液；

（2）将上清发酵废液倒入烧杯中，向发酵废液中加入0-2%（v/v)的1mol/L的NaOH溶液，用玻璃棒搅拌均匀，然后用三层纱布过滤，取澄清滤液；

（3）向滤液中加入盐酸将pH调至6.0-7.0，然后再向每升滤液中加入大豆蛋白胨3-7g，葡萄糖30-70g，然后将pH再次调到6.0-7.0。

本发明的优点是：

1、减少了对环境的污染。

2、有效地减少了海盐，葡萄糖，和氮源的使用，降低了成本。

3、明显的提高了DHA产量。

附图说明

图1为实施方式1中处理发酵发酵废液时1mol/L的NaOH溶液加入量对最后发酵结束时生物量(g/L)、细胞油脂率(%)、DHA(%)在总油中的含量的影响柱状图。

图2为实施方式1中处理发酵发酵废液时1mol/L的NaOH溶液加入量对最后发酵结束时细胞油脂产量(g/L)、DHA产量（g/L)的影响柱状图。

图3为实施方式2的发酵结束时生物量、细胞油脂率、DHA在总油中的含量曲线。在图3中，横坐标为发酵废液中葡萄糖添加量（g/L),纵坐标为生物量(g/L)、细胞油脂率(%)、DHA在总油中的含量(%)。

图4为实施方式2中处发酵结束时细胞油脂产量、DHA产量的曲线。在图4中，横坐标为发酵废液中葡萄糖添加量（g/L),纵坐标为细胞油脂产量(g/L)、DHA产量（g/L)。

图5为实施方式3中发酵结束时生物量、细胞油脂率、DHA在总油中的含量的曲线。在图5中，横坐标为发酵废液在总的发酵培养基中含量（%），纵坐标为物量(g/L)、细胞油脂率(%)、DHA在总油中的含量(%)。

图6为为实施方式3中发酵结束时细胞油脂产量、DHA产量的影响曲线。在图6中，横坐标为发酵废液在总的发酵培养基中含量（%），纵坐标为细胞油脂产量(g/L)、DHA产量（g/L)。

具体实施方式

1、将隐甲藻ATCC30772发酵216个小时之后的发酵液离心，得菌体沉淀和上清发酵废液。将上清发酵废液倒入三组烧杯中，每组100ml。分别向三组烧杯中加入0、1%和2%（v/v)的1mol/LNaOH溶液，用玻璃棒搅拌均匀，然后用三层纱布过滤，取澄清滤液。向滤液中加入盐酸将pH调至6.5，然后再向每组烧杯中加入0.5g大豆蛋白胨，葡萄糖6g，然后将pH再次调到6.5。处理过后的三组发酵废液灭菌后接入10%的相同种子液，在相同条件下培养216个小时后测量各组生物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量。将生物量与细胞油脂含量相乘得到细胞油脂产量，将生物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量三者相乘得到DHA产量（参见附图1，2）。

2、将隐甲藻ATCC30772发酵216个小时之后的发酵液离心，得菌体沉淀和上清发酵废液。将上清发酵废液倒入五组烧杯中，每组100ml。向五组烧杯中加入1%（v/v)的1mol/LNaOH溶液，用玻璃棒搅拌均匀，然后用三层纱布过滤，取澄清滤液。向滤液中加入盐酸将pH调至6.5，然后再向每组烧杯中加入大豆蛋白胨5g。之后分别向五组烧杯加入3g、4g、5g、6g、7g的葡萄糖，然后将pH再次调到6.5。处理过后的五组发酵废液灭菌后接入10%的相同种子液，在相同条件下培养216个小时后测量各组生物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量。将生物量与细胞油脂含量相乘得到细胞油脂产量，将物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量三者相乘得到DHA产量（参见附图3，4）。

3、将隐甲藻ATCC30772发酵216个小时之后的发酵液离心，得菌体沉淀和上清发酵废液。将上清发酵废液倒入烧杯中。向烧杯中加入1%（v/v)的1mol/LNaOH溶液，用玻璃棒搅拌均匀，然后用三层纱布过滤，取澄清滤液。向滤液中加入盐酸将pH调至6.5，然后再向每升滤液中中加入大豆蛋白胨5g、葡萄糖50g，然后将pH再次调到6.5。将处理过后的发酵废液与新鲜发酵培养基按一定比例混合，其中处理过后的发酵液分别占0%、30%、50%、70%、100%（v/v)。灭菌后接入10%的相同种子液，在相同条件下培养216个小时后测量各组生物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量。将生物量与细胞油脂含量相乘得到细胞油脂产量，将物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量三者相乘得到DHA产量（参见附图5，6）。

通过以上实施例可以看出1mol/LNaOH溶液的最适添加量为1%（v/v)，葡萄糖最适添加量为50g/L，发酵废液最适添加量为70%（v/v)。

对比例

配置最优的新鲜发酵培养基（不含发酵废液）。在相同条件下培养隐甲藻216小时后，测量生物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量。将生物量与细胞油脂含量相乘得到细胞油脂产量，将物量，细胞油脂含量，DHA在总油中的含量三者相乘得到DHA产量。结果为：生物量18.34g/L，细胞油脂率19.96%，DHA在总油中含量40.32%，细胞油脂产量3.66g/L，DHA产量1.48g/L。

通过对比例和实施例可以看出，将隐甲藻发酵废液经过处理之后直接用于作为发酵培养基所得DHA产量比新鲜发酵培养基所得DHA产量提高30%以上。

Claims (1)

1.一种寇式隐甲藻ATCC30772发酵废液的再利用方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将隐甲藻ATCC30772发酵204-228个小时之后的发酵液离心，得菌体沉淀和上清发酵废液；

（2）将上清发酵废液倒入烧杯中，向发酵废液中加入0-2%（v/v)但不含0%（v/v)的1mol/L的NaOH溶液，用玻璃棒搅拌均匀，然后用三层纱布过滤，取澄清滤液；

（3）向滤液中加入盐酸将pH调至6.0-7.0，然后再向每升滤液中加入大豆蛋白胨3-7g，葡萄糖30-70g，然后将pH再次调到6.0-7.0。