CN111334434B - 一种裸藻培养基及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种裸藻培养基及其应用。本发明提供了一种裸藻培养基，包括以下组分NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、Na2EDTA·2H2O、Fe2(SO4)3、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、Co(NH3)·H2O、MnCl2·4H2O、维生素B1和维生素B12。利用本发明所述裸藻培养基的基础上调节pH，达到预浓缩裸藻细胞的目的。本发明不仅能够提高浓缩裸藻细胞的效率，而且裸藻细胞破裂较少，从而够降低收获成本。

Description

一种裸藻培养基及其应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种裸藻培养基及其应用。
背景技术
裸藻作为一种单细胞、无细胞壁以及具有鞭毛的微藻，在碳减排、食物添加剂、天然色素、不饱和脂肪酸和生物燃料等方面有广发的用途，然而该裸藻的细胞的直径约为5～30μm，在自养条件下生物量仅在0.5～2g/L范围之内。因此，采收该藻细胞比较困难，如果直接采用离心机对藻细胞进行浓缩，会提高生产成本，所以目前需要一种预浓缩裸藻细胞的方法来降低其生产成本。
目前，预浓缩微藻的方法有电解法、气浮法、重力沉淀法、超滤膜过滤法和絮凝法。目前比较有经济效益的是絮凝法，但传统的藻细胞培养基只能将pH调节到10.5以上才可以导致藻细胞发生絮凝，进而藻细胞沉淀，达到预浓缩的目的，然而pH过高使藻细胞由于渗透压过大导致破裂，或者破坏藻细胞的活性物质，降低了预浓缩的效率；且过高的pH影响到污水排放标准以及需要加大酸补料才能恢复原来的pH值，从而增加了处理成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效率的预浓缩裸藻细胞的裸藻培养基，本发明提供的裸藻培养基能够提高浓缩裸藻细胞的效率。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；
本发明提供了一种裸藻培养基，包括以下组分NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、Na2EDTA·2H2O、Fe2(SO4)3、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、Co(NH3)·H2O、MnCl2·4H2O、维生素B1和维生素B12；所述裸藻培养基的pH值为8～10。
优选的，本发明裸藻培养基包括以下浓度的组分：1.5～2.7g/L NH4Cl、0.6～2.4g/L KH2PO4、1.2～2.4g/L MgSO4·7H2O、0.02～0.10g/L CaCl2·2H2O、0.55～0.78μg/LNa2EDTA·2H2O、2～4μg/L Fe2(SO4)3、0.05～0.08μg/L CuSO4·5H2O、0.4～0.7μg/L ZnSO4·7H2O、1.2～1.5μg/L Co(NH3)·H2O、1.8～2.2μg/L MnCl2·4H2O、0.01～0.09μg/L维生素B1和0.0005～0.0015μg/L维生素B12。
本发明还提供了上述技术方案所述裸藻培养基在预浓缩裸藻中的应用。
优选的，所述裸藻包括纤细裸藻。
优选的，所述裸藻培养基在预浓缩裸藻中的应用包括以下步骤：
(1)将裸藻接种至所述裸藻培养基中培养，得到次级藻液；
(2)将所述次级藻液转移至光生物反应器中继续培养，得到藻液；
(3)调节藻液的pH值为8～10后，静置，得到预浓缩的裸藻。
优选的，步骤(3)所述调节pH的试剂为2～4M氢氧化钠和0.5～1.5M盐酸，所述静置的时间为60～120min。
优选的，步骤(2)所述培养的条件为：光照强度为100～200μmol photons m-2 s-1，曝气量为3～7L/min。
优选的，维持所述曝气量的气体含有二氧化碳；所述气体中二氧化碳的体积含量为2％；所述二氧化碳为用0.2μm膜过滤后的二氧化碳。
优选的，步骤(2)所述培养的时间为6～8天。
优选的，步骤(1)所述培养的条件为无菌、温度为20～30℃，光照强度为30～70μmol photons m-2 s-1。
本发明提供了一种裸藻培养基，包括以下组分NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、Na2EDTA·2H2O、Fe2(SO4)3、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、Co(NH3)·H2O、MnCl2·4H2O、维生素B1和维生素B12；所述裸藻培养基的pH值为8～10。本发明培养基在各组分为裸藻提供营养物质的基础上，MgSO4·7H2O和CaCl2提供的镁离子和钙离子，能够进一步产生磷酸镁和磷酸钙沉淀物，进而导致絮凝。利用本发明所述裸藻培养基浓缩裸藻溶液，裸藻破裂较少，不仅能够提高浓缩裸藻细胞的效率，还能够降低处理成本。
附图说明
图1为不同pH的裸藻培养基处理后裸藻细胞的形态图；
图2为不同处理所得预浓缩的裸藻静置60min后的沉淀情况；
图3为经处理1和处理2处理后的预浓缩裸藻溶液中Mg2+和Ca2+浓度；
图4为调节裸藻培养基pH值为8.5静置120min后的絮凝效果。
具体实施方式
本发明提供了本发明提供了一种裸藻培养基，包括以下组分NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、Na2EDTA·2H2O、Fe2(SO4)3、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、Co(NH3)·H2O、MnCl2·4H2O、维生素B1和维生素B12；所述裸藻培养基的pH值为8～10。
本发明提供的裸藻培养基优选包括1.5～2.7g/L NH4Cl，进一步优选为1.6～2.3g/L，最优选为1.8g/L。本发明对NH4Cl的来源没有特殊限定，采用本领域常规NH4Cl即可。NH4Cl能够为裸藻的生长繁殖提供氮元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.6～2.4g/L KH2PO4，进一步优选为0.6～2.0g/L，最优选为0.6g/L。本发明对KH2PO4的来源没有特殊限定，采用本领域常规KH2PO4即可。KH2PO4能够为裸藻的生长繁殖提供钾元素和磷元素，以及缓冲培养基的pH。
本发明提供的裸藻培养基优选包括1.2～2.4g/L MgSO4·7H2O，进一步优选为1.2～2.0g/L，最优选为1.2g/L。本发明对MgSO4·7H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规MgSO4·7H2O即可。MgSO4·7H2O主要为裸藻的生长繁殖提供镁元素，MgSO4·7H2O提供镁离子，能够加快裸藻的絮凝。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.02～0.10g/L CaCl2，进一步优选为0.02～0.08g/L，最优选为0.02g/L。本发明对CaCl2·2H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规CaCl2·2H2O即可。CaCl2·2H2O能够为裸藻的生长繁殖提供钙元素，CaCl2·2H2O提供钙离子，能够使得裸藻在较低的pH下能够发生絮凝。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.55～0.78μg/L Na2EDTA·2H2O，进一步优选为0.55～0.70g/L，最优选为0.55g/L。本发明对Na2EDTA·2H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规Na2EDTA·2H2O即可。Na2EDTA·2H2O能够为裸藻的生长繁殖提供钠元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括2～4μg/L Fe2(SO4)3，进一步优选为2～3g/L，最优选为2g/L。本发明对Fe2(SO4)3的来源没有特殊限定，采用本领域常规Fe2(SO4)3即可。Fe2(SO4)3能够为裸藻的生长繁殖提供铁元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.05～0.08μg/L CuSO4·5H2O，进一步优选为0.05～0.07μg/L，最优选为0.05μg/L。本发明对CuSO4·5H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规CuSO4·5H2O即可。CuSO4·5H2O能够为裸藻的生长繁殖提供铜元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.04～0.07μg/L ZnSO4·7H2O，进一步优选为0.04～0.06μg/L，最优选为0.04μg/L。本发明对ZnSO4·7H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规ZnSO4·7H2O即可。ZnSO4·7H2O能够为裸藻的生长繁殖提供锌元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括1.2～1.5μg/L Co(NH3)·H2O，进一步优选为1.3～1.4μg/L，最优选为1.3μg/L。本发明对Co(NH3)·H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规Co(NH3)·H2O即可。Co(NH3)·H2O能够为裸藻的生长繁殖提供钴元素和氮元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括1.8～2.2μg/L MnCl2·4H2O，进一步优选为1.8～2.0μg/L，最优选为1.8μg/L。本发明对MnCl2·4H2O的来源没有特殊限定，采用本领域常规MnCl2·4H2O即可。MnCl2·4H2O能够为裸藻的生长繁殖提供锰元素和氯元素。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.01～0.09μg/L维生素B1，进一步优选为0.01～0.06μg/L，最优选为0.01μg/L。本发明对维生素B1的来源没有特殊限定，采用本领域常规维生素B1即可。维生素B1能够裸藻的生长繁殖提供营养物质。
本发明提供的裸藻培养基优选包括0.0005～0.0015μg/L维生素B12，进一步优选为0.0005～0.0010μg/L，最优选为0.0005μg/L。本发明对维生素B12的来源没有特殊限定，采用本领域常规维生素B12即可。维生素B12能够裸藻的生长繁殖提供营养物质。
在本发明中，所述裸藻培养基的pH值为8～10，优选为8.2～9.5，更优选为8.5～9。本发明培养基在各组分为裸藻提供营养物质的基础上，MgSO4·7H2O和CaCl2·2H2O提供的镁离子和钙离子，能够进一步产生磷酸镁和磷酸钙沉淀物，进而使得裸藻细胞在pH值为8～10的条件下絮凝；提高裸藻的预浓缩效率。
本发明还提供了上述技术方案所述裸藻培养基在预浓缩裸藻中的应用。所述裸藻优选包括纤细裸藻。
在本发明中，所述裸藻培养基在预浓缩裸藻中的应用优选包括以下步骤：
(1)将裸藻接种至所述裸藻培养基中培养，得到次级藻液；
(2)将所述次级藻液转移至光生物反应器中继续培养，得到藻液；
(3)调节所述藻液的pH值为8～10，静置，得到预浓缩的裸藻。
本发明将裸藻接种至所述裸藻培养基中培养，得到藻液。在本发明中，所述培养的条件优选为无菌、温度为25℃；光照强度为50μmol photons m-2 s-1。在本发明中，所述培养优选在三角瓶中进行，所述培养优选具体包括将裸藻接种到20mL所述裸藻培养基中培养7天，得到初级藻液；将初级藻液接种到500mL所述裸藻培养基中培养7天，得到次级藻液；裸藻是从固体平板接种到液体培养基中，初期藻细胞数量有限，因此培养基体积不宜过大。接种到20mL培养基中培养后，裸藻细胞数量变多，再进一步扩繁。此步骤的作用是进一步提高藻细胞浓度和藻液体积。
得到次级藻液后，本发明将所述次级藻液转移至光生物反应器中进行培养，得到藻液。在本发明中，所述培养的条件优选为：光照强度优选为100～200μmol photons m-2 s-1，曝气量优选为3～7L/min，更优选为5L/min，特定的培养条件的作用是稳定扩繁。所述培养时优选还包括通入二氧化碳；所述二氧化碳的体积含量优选为2％；所述二氧化碳优选为用0.2μm膜过滤后的二氧化碳，通入特定浓度的二氧化碳的作用是促进藻细胞分裂，提高藻细胞浓度。所述培养的时间优选为6～8天，更优选为7天。6～8天时，藻细胞到了平台期，藻细胞浓度不再提高。这时候是符合采收藻细胞的时候，此步骤的作用为能够获得较大体积的藻液。在本发明中，所述培养具体在光生物反应器中进行；光生物反应器有稳定的光照系统和通气系统，使得藻细胞在可控的培养条件下扩繁。
得到藻液后，本发明调节所述藻液的pH值为8～10，静置，所得絮凝沉淀为预浓缩的裸藻。在本发明中，所述静置的时间优选为60～180min；所述调节pH的试剂优选为2～4M氢氧化钠和0.5～1.5M盐酸，最优选为3M氢氧化钠和1M盐酸。加氢氧化钠时，不宜过快，能够避免藻液局部pH值过高，极易导致裸藻细胞破裂。
得到预浓缩的裸藻后，本发明优选将所述预浓缩的裸藻进行离心，进一步降低水分，实现藻细胞的浓缩。在本发明中，所述离心进一步优选为高速离心，离心力优选为3000×g，离心的时间优选为5min；所述离心具体在离心机中进行。
下面结合实施例对本发明提供的一种裸藻培养基及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种裸藻培养基，包括以下浓度的组分：1.8g/L NH4Cl、0.6g/L KH2PO4、1.2g/LMgSO4·7H2O、0.02g/L CaCl2·2H2O、0.55μg/L Na2EDTA·2H2O、2μg/L Fe2(SO4)3、0.05μg/LCuSO4·5H2O、0.4μg/L ZnSO4·7H2O、1.3μg/L Co(NH3)·H2O、1.8μg/L MnCl2·4H2O、0.01μg/L维生素B1和0.0005μg/L维生素B12。
实施例1裸藻培养基主要离子成分表如表1所示，主要金属离子是Mg2+和Ca2+。
表1 裸藻培养基主要离子成分表
Figure BDA0002408838180000061
实施例2
一种裸藻培养基，包括以下浓度的组分：1.5g/L NH4Cl、0.6g/L KH2PO4、1.2g/LMgSO4·7H2O、0.02g/L CaCl2·2H2O、0.55μg/L Na2EDTA·2H2O、2μg/L Fe2(SO4)3、0.05μg/LCuSO4·5H2O、0.4μg/L ZnSO4·7H2O、1.2μg/L Co(NH3)·H2O、1.8μg/L MnCl2·4H2O、0.01μg/L维生素B1和0.0005μg/L维生素B12。
实施例3
一种裸藻培养基，包括以下浓度的组分：2.7g/L NH4Cl、2.4g/L KH2PO4、2.4g/LMgSO4·7H2O、0.10g/L CaCl2·2H2O、0.78μg/L Na2EDTA·2H2O、4μg/L Fe2(SO4)3、0.08μg/LCuSO4·5H2O、0.7μg/L ZnSO4·7H2O、1.5μg/L Co(NH3)·H2O、2.2μg/L MnCl2·4H2O、0.09μg/L维生素B1和0.0015μg/L维生素B12。
应用例1
(1)将裸藻接种至实施例1提供的裸藻培养基中，在25℃、无菌条件下培养，得到OD750为1的藻液；
(2)将所述藻液转移至光生物反应器中进行培养7天，培养的条件为：光照强度为200μmol photons m-2 s-1，曝气量为5L/min，得到高浓度藻液；
(3)在50mL离心管中加入步骤(2)所述的藻液45mL(浓度为OD750＝1)，然后用3MNaOH和1M HCl调节藻液培养基pH为8、9和10。
记录在离心管静置60min的液体中心的絮凝效率(FE,flocculationefficiency)。
大部分藻细胞絮凝沉淀到离心管底部，即为预浓缩的裸藻。
FE计算公式如下：
Figure BDA0002408838180000071
ODb为絮凝前的OD值，ODa为絮凝后的OD值。
对比例1
记录在离心管静置10、20、30、40和50min的液体中心的絮凝效率，其余处理与应用例1相同。
对比例2
用3M NaOH和1M HCl调节750nm波长下OD值为1的裸藻培养基pH为3、4、5、6、7、11和12，分别记录在离心管静置10、20、30、40、50和60min的液体中心的絮凝效率，其余与应用例1相同。
不同pH值条件下静置不同时长的裸藻的絮凝效率试验结果如表2所示，由表2可以看出，相同絮凝时间下，pH在8～10下的FE高于pH为3、4、5、6、7、11和12下的FE。应用例1(在60min絮凝时间，pH在8～10下)FE更高。
表2 不同pH(3～12)和时间下预浓缩所得裸藻的FE
Figure BDA0002408838180000081
应用例2
按照应用例1的方式进行，区别在于用3M NaOH和1M HCl调节750nm波长下OD值为1藻液培养基pH为8、8.5和9。
对比例3
按照应用例2的方式进行，区别在于分别记录20和40min的在离心管液体中心的FE
试验结果如表3所示，由表3可以看出，相同絮凝时间下，藻液的培养基调节pH为8.5的FE更高。
表3 不同pH(8、8.5和9)和时间下预浓缩所得裸藻的FE
Figure BDA0002408838180000082
注：*代表0.05水平差异显著。
应用例3
对照组：采用应用例1的方法进行，区别在于pH为3；
试验组：用3M NaOH和1M HCl调节750nm波长下OD值分别为1、1.5、2和2.5的裸藻培养基pH为8.5，其余与应用例1相同。
不同的OD下的试验结果如表4所示，不同的OD下，FE基本可以达到89％以上，而且无显著差异。
表4 不同OD值下的FE
Figure BDA0002408838180000091
应用例4
处理1：采用应用例1的方法进行，区别在于pH为3.5；
处理2：采用应用例1的方法进行，区别在于pH为8.5；
处理3：采用应用例1的方法进行，区别在于pH为10.5。
观察3种处理所得预浓缩的裸藻静置60min后的裸藻细胞形态。
试验结果如图1所示，图1中a为pH为3.5时(对照组)的藻细胞形态；b为pH为8.5的藻细胞形态；c为pH为10.5时藻细胞的形态；标尺为20μm。而且从细胞形态变化来看，在pH为10.5时细胞已经完成破裂，而在pH为3.5和8.5时，细胞没有破裂。
测试例1
处理一：采用应用例1的方法进行，区别在于将实施例1培养基的Ca2+去除，作为对比培养基1，调整pH值为8.5；
处理二：采用应用例1的方法进行，区别在于将实施例1的Mg2+去除，作为对比培养基2，调整pH值为8.5；
处理三：采用应用例1的方法进行，区别在于将实施例1的Ca2+和Mg2+去除，作为对比培养基3，调整pH值为8.5；
处理四：采用应用例1的方法进行，区别在于调整pH值为8.5。
每组处理重复进行三次。观察四种处理所得预浓缩的裸藻静置60min后的沉淀情况。
试验结果如图2所示，其中a为处理四、b为处理一，c为处理二，d为处理三。结果发现在没有Ca2+存在下沉淀物依然产出，而没有Mg2+存在下只有少部分氢氧化钙沉淀物形成。当这两种离子均不存在时，没有任何沉淀物形成，所以可以证明沉淀物的形成是由这两种金属离子作用下发生的。
测试例2
为了验证这些沉淀物是导致絮凝的发生的原因，设置如下处理：
处理1：采用应用例1的方法进行，区别在于pH为3.5，步骤(1)中的培养温度为27℃；
处理2：采用应用例1的方法进行，区别在于pH调为8.5，步骤(1)中的培养温度为27℃；
处理3：采用应用例1的方法进行，区别在于实施例1的裸藻培养基中加入饱和的螯合剂(10MEDTA，ethylene diamine tetraaceticacid)，pH值调节为3.5，步骤(1)中的培养温度为27℃；
处理4：采用应用例1的方法进行，区别在于实施例1的裸藻培养基中加入饱和的螯合剂(10M EDTA，ethylene diamine tetraaceticacid)，pH值调为8.5，步骤(1)中的培养温度为27℃。
统计四种处理所得预浓缩裸藻静置60min后的FE值，并测定Mg2+和Ca2+的浓度。
试验结果表5所示，表5结果发现加入螯合剂后的PE仅为41.63％，和没有调pH的对照组没有区别，而没有加EDTA，在8.5下的PE达到了95.16％。
Mg2+和Ca2+的浓度结果如图3所示，左图为Mg2+的浓度，右图为Ca2+的浓度，图中control均为处理1，图中的pH＝8.5均代表处理2，从离子浓度的角度分析，发现Mg2+和Ca2+的浓度降低的幅度类似,。从这两个层面分析，说明了沉淀物是导致藻细胞絮凝发生的主要原因。说明实施例1的裸藻培养基能够提高絮凝效率。
表5 螯合剂对絮凝的影响
不同处理 处理1 处理2 处理3 处理4
FE(％) 42.87 95.16** 41.63 41.99
注：**代表0.01水平差异显著。
测试例3
处理a1：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于pH值调节为3.5；
处理a2：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于pH值调节为8.5；
处理b1：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入2倍浓度的镁离子作为对比培养基4，pH为3.5；
处理b2：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入2倍浓度的镁离子作为对比培养基5，pH为8.5；
处理c1：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入4倍浓度的镁离子作为对比培养基6，pH为3.5；
处理c2：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入4倍浓度的镁离子作为对比培养基7，pH为8.5；
处理d1：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入2倍浓度的钙离子作为对比培养基8，pH为3.5；
处理d2：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入2倍浓度的钙离子作为对比培养基9，pH为8.5；
处理e1：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入4倍浓度的钙离子作为对比培养基10，pH为3.5；
处理e2：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中加入4倍浓度的钙离子作为对比培养基11，pH为8.5
测定上述处理所得预浓缩裸藻静置60min后Mg2+和Ca2+的浓度。
试验结果如表6和表7所示，由表6结果发现可溶性的Mg2+随着加入浓度的增加而提高，相反，由表7结果发现可溶性Ca2+随着加入的浓度提高，而没有发生变化，说明大量Mg2+只能形成小部分沉淀物，而Ca2+能形成有效的沉淀物。导致絮凝发生是Mg2+和Ca2+共同作用，但是关键离子是Ca2+。
表6 不同处理下Mg2+的浓度
Figure BDA0002408838180000121
表7 不同处理下Ca2+的浓度
Figure BDA0002408838180000122
注：**代表0.01水平差异显著。
对比例2
处理A：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于调pH为8.5，步骤(1)中培养温度为29℃；
处理B：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中Ca2+浓度调整为4倍，调pH为8.5，步骤(1)中培养温度为29℃；
处理C：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1所得裸藻培养基中Mg2+浓度调整为4倍，调pH为8.5，步骤(1)中培养温度为29℃；
处理D：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中Ca2+浓度调整为4倍，同时添加磷酸氢钾，调pH为8.5，步骤(1)中培养温度为29℃；
处理E：采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于将实施例1的裸藻培养基中Mg2+浓度调整为4倍，同时添加磷酸氢钾，调pH为8.5，步骤(1)中培养温度为29℃。
统计5种处理所得预浓缩裸藻静置60min后的FE值。
试验结果如表8所示，结果表明在缺PO43-的藻液发现FE和对照组没有区别，而在PO43-存在下在4倍浓度Ca2+和Mg2+的作用下，FE分别为100％和62.98％，说明实施例1的裸藻培养基在pH为8.5下形成了大量的磷酸钙，证明了磷酸钙沉淀物是导致藻细胞絮凝沉淀的主要原因。
表8 不同处理下的FE值
不同处理 处理A 处理B 处理C 处理D 处理E
FE(％) 35.45 42.24 43.12 100** 62.98*
注：*代表0.05水平差异显著，**代表0.01水平差异显著。
应用例5
采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于步骤(3)光生物反应器中进行，调节pH值为8.5。
记录在离心管静置60min、90min和120min的液体中心的絮凝效率。
对比例3
采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，区别在于步骤(3)在光生物反应器中进行，调节pH值为8.5。记录在离心管静置30min的液体中心的絮凝效率。
对比例4
采用实施例1的裸藻培养基按照应用例1的方式进行，步骤(3)在光生物反应器中进行，pH值为3.5，记录在离心管静置30min、60min、90min和120min的液体中心的絮凝效率。
调节裸藻培养基pH值为8.5，静置120min后的絮凝效果如图4所示，图中左侧为调节pH值前，右侧为调节裸藻培养基pH值为8.5，静置120min后，对比可以看出，实施例1提供的裸藻培养基能够使得裸藻细胞在pH值为8.5条件下的絮凝，得到预浓缩裸藻。
不同pH值的裸藻培养基处理后，静置不同时间的絮凝效率如表9所示，由表9可以看出，裸藻培养基pH值为8.5时的絮凝效率高于裸藻培养基pH值为8.5时的絮凝效率，应用例5静置60min、90min和120min的絮凝效率高于对比例3静置30min的絮凝效率。
表9 静置不同时间的FE值
Figure BDA0002408838180000141
由以上实施例可知，利用本发明所述裸藻培养基浓缩裸藻溶液，裸藻破裂较少，不仅能够提高浓缩裸藻细胞的效率，还能够降低处理成本。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种预浓缩纤细裸藻的培养基，其特征在于，由以下浓度的组分组成：1.5～2.7g/LNH4Cl、0.6～2.4g/L KH2PO4、1.2～2.4g/L MgSO4·7H2O、0.02～0.10g/L CaCl2·2H2O、0.55～0.78μg/LNa2EDTA·2H2O、2～4μg/L Fe2(SO4)3、0.05～0.08μg/L CuSO4·5H2O、0.4～0.7μg/L ZnSO4·7H2O、1.2～1.5μg/L Co(NH 3)·H2O、1.8～2.2μg/L MnCl2·4H2O、0.01～0.09μg/L维生素B1和0.0005～0.0015μg/L维生素B12；所述培养基的pH值为8～10。
2.权利要求1所述裸藻培养基在预浓缩纤细裸藻中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将裸藻接种至所述裸藻培养基中培养，得到次级藻液；
(2)将所述次级藻液转移至光生物反应器中继续培养，得到藻液；
(3)调节藻液的pH值为8～10后，静置，得到预浓缩的裸藻；
步骤(1)所述培养的条件为无菌、温度为20～30℃，光照强度为30～70μmol photonsm-2s-1；
步骤(2)所述培养的条件为：光照强度为100～200μmol photons m-2s-1，曝气量为3～7L/min；步骤(2)所述培养的时间为6～8天；
步骤(3)所述调节pH的试剂为2～4M氢氧化钠和0.5～1.5M盐酸，所述静置的时间为60～120min。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，维持所述曝气量的气体含有二氧化碳；
所述气体中二氧化碳的体积含量为1～3％；所述二氧化碳为用0.2μm膜过滤后的二氧化碳。
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