CN110205246B - 一种斜生栅藻高密度培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种斜生栅藻培养基，包括以下质量浓度的各组分：KNO3200‑300mg/L；KH2PO4 3.5‑7.0mg/L；FeCl3 1.0‑1.5mg/L；NaHCO3 0.12‑0.17g/L；Na2EDTA 10mg/L；MnSO4 0.25mg/L。最适宜的光照强度70～100μmol/(m2·s)，适宜温度为25℃。本发明的培养基和培养方法，在培养斜生栅藻时具有生长速率快、细胞密度大和稳定性好等优点。

Description

一种斜生栅藻高密度培养方法
技术领域
本发明属于藻类培养技术领域，一种斜生栅藻高密度培养方法。
背景技术
斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)，是绿藻门，绿球藻目，真集结亚目，栅藻科，栅藻属，广泛分布于淡水。斜生栅藻脂肪酸种类多，达13种脂肪酸，富含不饱和脂肪酸，蛋白质含量丰富，广泛应用于鱼类，虾类，贝类等饵料。在温暖地区，它是一种广泛分布于湖泊、水库、池塘、沼泽等静水水体中的淡水单细胞绿藻，因具有易存活、繁殖能力强，环境耐受性强等特点。同时，通过自养或异养培养斜生栅藻，控制其培养条件，藻类细胞可以大量积累油脂，斜生栅藻是迄今已知含油量最高的藻种之一，利用微藻油脂转化生产生物柴油，作为生产生物柴油的原料(季祥,成杰,廖利民,等.1株斜生栅藻扩大培养条件的优化[J].江苏农业科学,2015,43(10):303-305.)。斜生栅藻体内能够积累较高的虾青素，还可以作为动物饲料或食品添加剂等(凌善锋,蔡福欢,刘彦文,等.3.5mg/L水杨酸诱导斜生栅藻积累虾青素的分子机理[J].江苏农业科学,2016,44(4):287-290.)。因此，斜生栅藻的经济价值较高，在能源及食品等领域具有较好的发展前景。
目前，斜生栅藻培养存在的主要问题是藻细胞生长缓慢、倍增时间长的技术问题。藻类生长周期为15天，而在第七天时斜生栅藻生长最快。合适的培养基和培养方法是实现斜生栅藻高密度培养的重要因素之一。发明专利申请CN 107446822A公开了一种富油斜生栅藻生长速率、增加细胞密度、缩短培养时间和促进油脂积累的培养方法，是在培养斜生栅藻的培养基中添加了含有多种复合产絮菌的生物絮凝剂发酵菌液。该发明的方法能够使藻细胞快速生长，培养出的斜生栅藻细胞密度大，特别是由于添加了生物絮凝剂发酵液，从而促进藻细胞快速增殖，使得藻细胞浓度增大，缩短培养时间，进一步降低培养成本，油脂含量明显增加，适于大批量规模化培养生产。但该发明成本过高、工序较繁琐等缺点，虽然该发明培养基培养藻细胞浓度增大了，但是没有达到最佳的水平。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明通过提供一种成本低、技术流程简单、培养效率高、藻密度高的斜生栅藻培养基，以解决现有技术的培养过程中成本高、工序繁琐和难以达到较高培养密度等技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种斜生栅藻培养基，包括以下质量浓度的各组分：
KNO3 200-300mg/L；
KH2PO4 3.5-7.0mg/L；
FeCl3 1.0-1.5mg/L；
NaHCO3 0.12-0.17g/L；
Na2EDTA 10mg/L；
MnSO4 0.25mg/L。
优选的，一种斜生栅藻培养基，包括以下质量浓度的各组分：
KNO3 200mg/L；
KH2PO4 5mg/L；
FeCl3 1.0mg/L；
NaHCO3 0.15g/L；
Na2EDTA 10mg/L；
MnSO4 0.25mg/L。
进一步，一种斜生栅藻高密度培养方法，包括以下步骤：
(1)按照比例配置斜生栅藻培养基的母液；
(2)将步骤(1)的母液以1：1000的比例滴加到消毒好的淡水中，制备斜生栅藻培养基备用；
(3)取对数生长期的斜生栅藻接种到步骤(2)中的斜生栅藻培养基中进行培养，接种至培养箱内进行培养。
优选的，步骤(3)中，所述的培养箱为GXZ智能型光照培养箱。
优选的，步骤(3)中，在光照强度为70～100μmol/(m2·s)条件下培养。
优选的，步骤(3)中，培养温度为25℃。
优选的，步骤(3)中，光暗周期为12n：12h。
优选的，步骤(3)中，培养过程中不充气。
与现有技术相比，本发明的优点：
(1)现有的斜生栅藻培养基并未确定氮盐，磷盐和铁盐的使用，而且也未提供合适的使用浓度，申请人通过反复试验发现，使用合适的氮磷铁盐和相应的浓度剂能够使斜生栅藻细胞浓度增高，以获得较高的培养密度。
(2)本发明为斜生栅藻提供更为合适的培养条件，经研究发现，更为适宜的光照条件、温度的培养条件，对于斜生栅藻细胞生长具有明显促进效应。
综上所述，利用本发明的培养基和培养方法对斜生栅藻进行培养，具有生长速度快、产量高、成本低的优势，能够有效地提高斜生栅藻的培养密度，适宜于规模化培养。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为现有的BG11培养基及实施例1的培养基对斜生栅藻藻细胞浓度随时间变化图；
图2为BG11培养基及实施例1的培养基对斜生栅藻的生长速率比较图；
注：K-Value＝lnNt(第七天)-lnN0(第0天)/t(7天)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
(1)为了生产便于方便，提前配制母液，以培养基各营养盐浓度的1000倍为基准配制，现提供以下母液配方：
KNO3 200g/L，KH2PO4 5.0g/L，FeCl3 1.0g/L，NaHCO3 150g/L，Na2EDTA 10g/L，MnSO40.25g/L。配置母液，可应用于大规模生产。
(2)将母液以1：1000的比例滴加到消毒好的淡水中，配制如下的配方的淡水培养基：
KNO3 200mg/L，KH2PO4 5.0mg/L，FeCl3 1.0mg/L，NaHCO3 0.15g/L，Na2EDTA 10mg/L，MnSO4 0.25g/L。
(3)取对数生长期的斜生栅藻接种到该培养基中进行培养，置于GXZ智能型光照培养箱培养，光照强度70μmol/(m2·s)，25℃，光暗周期12h：12h，不充气，试验周期7d。在实验始末将采用血球计数板计数藻细胞。
实施例2
(1)配置如下配方的母液1L：
KNO3 200g/L，KH2PO4 3.5g/L，FeCl3 1.0g/L，NaHCO3 120g/L，Na2EDTA 10g/L，MnSO40.25g/L。
(2)将母液以1：1000的比例滴加到消毒好的淡水中，配制如下的配方的淡水培养基：
KNO3 200mg/L，KH2PO4 3.5mg/L，FeCl3 1.0mg/L，NaHCO3 120g/L，Na2EDTA 10mg/L，MnSO4 0.25g/L。
(3)取对数生长期的斜生栅藻接种到该培养基中进行培养，置于GXZ智能型光照培养箱培养，光照强度70μmol/(m2·s)，25℃，光暗周期12h：12h，不充气，试验周期7d。在实验始末将采用血球计数板计数藻细胞。
实施例3
(1)配置如下配方的母液1L：
KNO3 300g/L，KH2PO4 7.0g/L，FeCl3 1.5g/L，NaHCO3 170g/L，Na2EDTA 10g/L，MnSO40.25g/L。
(2)将母液以1：1000的比例滴加到消毒好的淡水中，配制如下的配方的淡水培养基：
KNO3 300mg/L，KH2PO4 7.0mg/L，FeCl3 1.5mg/L，NaHCO3 0.17g/L，Na2EDTA 10mg/L，MnSO4 0.25g/L。
(3)取对数生长期的斜生栅藻接种到该培养基中进行培养，置于GXZ智能型光照培养箱培养，光照强度70μmol/(m2·s)，25℃，光暗周期12h：12h，不充气，试验周期7d。在实验始末将采用血球计数板计数藻细胞。
实施例4
培养基对比实验：
使用BG11培养基(青岛高科技工业园海博生物技术有限公司生产)作为对照培养基，与实例1的斜生栅藻培养基进行对比。实验条件均为：置于GXZ智能型光照培养箱培养，光照强度70μmol/(m2·s)，25℃，光暗周期12h：12h，不充气，试验周期7d。统计结果，比较两种培养基对藻细胞浓度的影响(见图1)，并比较两种培养基的K值(见图2)。
如图1所示，随着培养时间的增加，实施例1培养基中藻细胞浓度的增加速度远高于BG11培养基中的藻细胞浓度，而且实施例1培养基中的藻细胞最高浓度值远高于BG11培养基中的藻细胞最高浓度值。如图2所示，通过生长速率的比较，能够发现，实施例1培养基的K值也远高于BG11培养基。因此证明，本发明的培养基具有可以藻快速增殖，提前进入对数增长期，缩短其培养时间，稳定期时间长和稳定性好等优点。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种斜生栅藻培养基，其特征在于，所述的培养基，其组分及浓度如下：
KNO3 200-300mg/L；
KH2PO4 3.5-7.0mg/L；
FeCl3 1.0-1.5mg/L；
NaHCO3 0.12-0.17g/L；
Na2EDTA 10mg/L；
MnSO4 0.25mg/L。
2.一种斜生栅藻高密度培养方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1)按照比例配置权利要求1所述的斜生栅藻培养基的母液；
2)将步骤1)的母液以1：1000的比例滴加到消毒好的淡水中，制备斜生栅藻培养基备用；
3)取对数生长期的斜生栅藻接种到步骤2)中的斜生栅藻培养基中进行培养，接种至培养箱内进行培养；
培养中光照强度为70～100μmol/(m2·s)，培养温度为25℃，光暗周期为12h ：12h，培养过程中不充气。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述的培养箱为GXZ智能型光照培养箱。
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