CN103952315A - 浮游藻类品系对小球藻1904可儿和其用于生物质生产和根除蓝绿藻、细菌和真菌的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明特征在于单细胞绿藻对小球藻1904可儿的产业品系,其保藏在藻类与原生动物菌物保藏中心(CCAP),苏格兰海洋研究所,阿尔盖-比特,OBAN,Argyll,PA371QA,苏格兰,UK,CCAP No.259/1。本发明特征也在于利用单细胞绿藻对小球藻1904可儿用于根除蓝细菌、细菌和真菌的目的。
Description
技术领域
本发明涉及单细胞绿藻对小球藻1904可儿(Parachlorella nurekis 1904KIEG)的品系,其被设计用于生物质生产和蓝细菌(蓝-绿藻)的根除。
背景技术
存在单细胞绿藻小球藻(Chlorella vulgaris)IFRС-111的熟知的品系,其特征在于高生产率,这满足产业培养的需求(俄罗斯专利1751981)。
小球藻IFRС-111的缺点在于生长的季节性(在从五月到十二月的时间段期间)、要求营养培养基含量的因素、细胞生长的不变的周期和培养温度的窄范围(26-36℃)。
存在已知的单细胞绿藻球藻BIN的品系,其具有可接受用于培养温度的宽范围(20-40℃),其对于底物有需求,具有清洁污水的能力(俄罗斯专利2192459),和在水库的生物修复中应用(Bogdanov,2008)。
小球藻BIN品系的缺点是在天然水库中不存在季节性的繁殖,使得其在不同气候带中的应用变得复杂。在0-16℃的温度范围的水库中保持不佳的活力需要通过藻对水库的重复处理。对水库的天然条件的不足的适应性要求另外的品系的适应性。小球藻BIN的另外缺陷是窄的适应性范围——仅适应于某些污水。
本发明的目的是产生单细胞绿藻对小球藻1904可儿新的品系,其不同在于较高的生产率、天然流域中的季节性繁殖和在0-16℃的温度间隔的活力,并且将具有适应不同气候带中的天然条件、和根除蓝细菌、细菌和真菌的能力。
发明内容
单细胞绿藻能够消除前述品系的缺点。品系对小球藻1904可儿在小球藻BIN的基础上、根据俄罗斯农业科学院奔萨研究农业研究所(Penza Research Agricultural Institute)的标本收藏进行培养,该品系在不同气候带中天然水库水中培养。作为最后的结果,已经选择过渡性品系,其相对于培养物是更大的适应性和较少的过分要求。其应用证明对于不同气候带的水库是高度适应性,也具有根除蓝细菌、细菌和真菌的能力。
培养基:为了培养对小球藻1904可儿品系,我们采用含有以下四种成分的每11种自来水。
营养培养基
成分1:硝酸-磷酸溶液-0.3ml
成分2:钠-铁溶液–0.15ml
成分3:铜-钴溶液-0.2ml
成分4:二氧化碳溶液-10ml
形态学特征:新细胞具有稍微椭圆形状和2-3μm的大小。成年植物细胞具有7-8μm直径。已经形成植物孢子、具有8-10μm直径的细胞仍然是在母体荚膜中。新细胞具有逐渐变厚的薄壁。当植物孢子释放时,一(侧)分裂成2-3部分,它们保持连接的。(叶绿体宽波带(wideband)和开口占3/4的细胞表面和与细胞侧紧密配合)。淀粉核被淀粉纸所包围,由二个或三个半球组成。繁殖由植物孢子提供。孢子具有相同大小。孢子的数量是四个,很少是两个和更多个。数量是严格偶数。细胞的分裂、发生和植物孢子的释放在整天期间进行,没有严格调整到固定时间。新和成熟细胞都是深绿色。
培养物特征:细胞不是聚集的,而是在悬浮体积中相等地分布。(维管)壁不是过度生长的。培养该藻和在液体营养培养基中贮存。对于应用硝酸铵,它生长良好。该藻要求供应产生纤维素的二氧化碳溶液。
在培养期间,细胞实际上不沉积。在静止状态,细胞在5-10天后开始沉降。沉降的过程在一个月时间段中结束。
品系的培养不需要自动混合。
培养的条件不(含有)季节性繁殖。(在自然条件下,季节性非常不同地表现出来)。在培养条件下,品系需要某些培养基和维持培养的生物技术期间。在野外,该藻适应于已经在其中实行的流域的条件。
对小球藻1904可儿消除细菌、真菌,暗示细胞和蓝细菌的菌落的分解,直到它们完全消除。
品系进化周期是不稳定的;细胞以非同步方式发育。
对小球藻1904可儿品系可以在19%盐水中培养。
藻培养不需要无菌状态。品系具有产生单一培养条件的能力。
生理学特征:品系是自养的;它需要供应氮,主要是硝酸铵。它在阳光下生长,也在露天水库中用灯Osram Plantastar250W的人工光照的条件下。灯穿透20cm的层。品系具有良好的浮游生物性能,即,在培养基中上浮和均匀分布的能力。
活的藻细胞具有负电荷。丧失电荷表明细胞的凝结和它们的聚集。粘附到氢气泡的能力用于通过电浮法从培养基中提取生物质。
培养的最佳温度是28-30℃。在天然条件下下,藻在16-32℃的温度中生长,同时,它在所有的流域中在0-16℃具有长的活力。
光照模式对应于由OSRAM PLANTASTAR250W灯提供的直接照明人工光的连续——光照持续10-12小时。足够最小的光照持续8-10、最大12-14小时。品系进化不依赖于季节或光源。
品系对于培养基中的其它藻、细菌、真菌或大肠杆菌对抗性地表现。没有其它藻可以在该品系存在下发展。细菌死亡和沉降。
细胞的活力最小是30年,如果在在散射光和室温的贮存的条件下保存培养物。
在天然流域中,品系杀死三种种类的青绿色细菌(蓝细菌):丝囊藻(Aphanizomenon)、鱼腥藻(Anabaena)和微囊藻(Microcystis)。在实验室条件下,对小球藻1904可儿表现分解细胞和蓝细菌的菌落,直到它们完全消除。
该品系特征是高生产率(参见表)和破坏引起蓝细菌、和其它细菌与真菌的藻花的能力。
附图描述
本发明可以通过图片更好地说明:图1显示以1000x放大的球藻品系;图2——在试验的开始,通过对小球藻1904可儿抑制蓝细菌(水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)):1–试验,2–对照试验玻璃(图2-6);图3–在3小时中,通过对小球藻1904可儿抑制蓝细菌(水华束丝藻);图4–在6小时中,通过对小球藻1904可儿抑制蓝细菌(水华束丝藻);图5–在9小时中,通过对小球藻1904可儿抑制蓝细菌(水华束丝藻);和图6–在12小时中,抑制蓝细菌(水华束丝藻)。
具体实施方式
实施例1.我们取样水华束丝藻蓝细菌的兴旺流域。过滤和称重100ml的样品;提取生物质(300mg),并放入有盖培养皿中,然后我们加入100ml的草履虫悬浮液(生物质60mg/100ml)。我们将100ml的蓝细菌样品放入第二个有盖培养皿中。第一个有盖培养皿是试验组;而第二个有盖培养皿是对照组。两个培养皿都应该保持在散射光和室温中。
在试验开始时,蓝细菌的群落在两个培养皿中都是可见的。在3个小时中,试验培养皿中的蓝细菌比对照组中更暗。群落分解的过程在6小时的试验培养皿中开始。在对照培养皿中没有观察到变化。在9小时中,试验培养皿的蓝细菌完全丧失它们的结构。它们看上去作为完全没有形状的单元,比在对照培养皿中的蓝细菌要暗。在12小时中,试验培养皿不含有可见量的蓝细菌。对照培养皿没有显示变化。
因此,在12小时中,草履虫悬浮液已经完全消除蓝细菌的群落,具有比草履虫的生物质大5倍的生物质。
实施例2.我们将100ml的来自水华束丝藻蓝细菌的兴旺流域的水样品倒入两个锥形烧瓶中。蓝细菌的生物质总的是200mg/100ml的水。然后我们将15ml的对小球藻1904可儿的悬浮液加入第一个烧瓶中。草履虫的生物质是60mg/100ml。第一个烧瓶是试验组,第二个是对照组。两个烧瓶都应该保持在散射光和室温(22℃)中。
在试验开始时,蓝细菌的群落可以在两个烧瓶中都容易观察到。在6小时中,可以看出试验烧瓶中的蓝细菌比对照组中更暗。在12小 时中,在试验烧瓶中的蓝细菌完全丧失其结构。它们看上去象没有形状的聚集,并且比在对照烧瓶中的蓝细菌更暗。在对照烧瓶中没有观察到变化。在20小时中,试验烧瓶没有含有可见量的蓝细菌。
在20小时内,执行到蓝细菌的自然环境的草履虫悬浮液已经完全消除蓝细菌的群落,具有比草履虫自身大20倍的生物质。
蓝细菌在草履虫培养基中被消除,以及在我们用草履虫悬浮液处理蓝细菌的环境后。同时,蓝细菌的生物质比草履虫的生物质大数倍。
因此,设计的藻品系对小球藻1904可儿比其它已知品系更高的多产,并且能够完全消除引起藻旺盛的蓝细菌。例如,在使用这种品系的结果中,在齐姆良水库(Tsimlyanskoye)流域(Russia),它们成功地在三年内(2006-2009)完全破坏蓝细菌。
表:小球藻品系的效率的比较指数
实用性
对小球藻1904可儿是高度适应性和对培养条件要求不高的品系。其利用已经证明对于各种气候地区的水域的适应性和杀死蓝细菌、细菌和真菌的能力。
Claims (2)
1.单细胞绿藻对小球藻1904可儿的产业品系,其保藏在藻类与原生动物菌物保藏中心(CCAP),苏格兰海洋研究所,阿尔盖-比特,OBAN,Argyll,PA371QA,苏格兰,UK,CCAP No.259/1。
2.根据权利要求1的单细胞绿藻对小球藻1904可儿的产业品系的用途,其用于根除蓝细菌、细菌和真菌。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20170412 |
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