CN117778192A - 一种激光培养藻类的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光培养藻类的方法，属于藻类培养技术领域，将藻液与培养液混合放入透明的培养瓶中，转移至装有激光灯的镜面反射装置内，利用激光灯所发出的400～700nm激光照射培养瓶，镜面反射装置可以对光源充分利用，并提供密闭的培养环境，在培养期间，进行通气培养，培养一段时间后，即可获得更高浓度的藻液。本发明方法可以用于培养蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻等微藻，使藻类快速繁殖，能够为饲料，保健品、食品等领域提供更加廉价的原料。
Description
技术领域
本发明涉及藻类培养技术领域，涉及一种利用激光培灯养蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻等微藻
背景技术
随着世界人口的不断增长，人类面临的问题不断增加，例如粮食问题，能源问题等。藻类作为本世纪最具有潜力的原料，在许多方面如食品、保健品、饲料等领域具有很高的应用前景。藻类中的蛋白质不仅含量高，并且藻类的营养价值也比传统的农作物价值高,是很好的食品补充蛋白或替代蛋白，但是目前所存在的微藻培养技术，存在藻类生长周期长，培养成本大，繁殖速率慢等缺点，所以本发明利用400～700nm的激光照射藻类，使生长周期大大缩短，极大的提升了生长效率和减少了生产成本。
蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻等微藻是一种单细胞真核生物，其中，这些微藻含有丰富的蛋白质、维生素、色素、矿物质，叶绿素等天然活性化合物。微藻对环境适应性强，生长范围较广，能够适应比较极端的环境，而且具有很高的营养价值和应用前景，能够在商业、工业、食品、化妆品等领域广泛应用，被联合国卫生组织认为这是一种健康的无污染的原料，而且，也被我国批准为“新资源原料”。藻类更加充分高效的应用，为全球资源短缺问题提供了一个解决办法。
目前对藻类的需求量巨大，随着藻类在商业、工业、食品、化妆品等领域的深度利用，藻类的市场需求越来越旺盛，现在藻类的培养方式分为三种：自养、异养、混合培养，但是这些方法的藻类培养大部分都为可见光光照培养，这种方法不仅成本较高，能耗高，而且，藻类的生长速率和生长周期都比较长，培养密度低，满足不了旺盛的市场需求，所以，优化藻类的培养方式是提高藻类产能、解决藻类市场供需矛盾的最佳途径之一。
发明内容
针对现有的藻类培养技术所存在的藻类生长周期长，速率慢，浓度低，成本高等问题，本发明提供了一种激光培养藻类的方法，通过使用激光的方法照射培养，藻类的生长速率极大的提高，周期极大的缩短，培养密度变得更高，可以有效的缓解现阶段藻类旺盛的市场需求。
本发明所采用的技术方案为：
一种激光培养藻类的方法，该方法的具体步骤为：
1)将藻液与培养液混合，放入透明的培养瓶中，随后将培养瓶放入装有激光灯的镜面反射装置内；所述的镜面反射装置是由若干可以反光的镜面合围成封闭的箱体结构，所述激光灯安装在箱体结构内，通过箱体结构内的镜面将其发出的光反射到培养瓶内，其所发出激光的波长为400～700nm；
2)将培养瓶与充气泵连接，在通气口处装一个纳米滤膜过滤空气，不断往培养瓶中通入空气；
3)在22～35℃的培养温度下培养藻类，全天照射激光，培养至稳定期，收获藻类细胞；
优选地，所述激光灯的额定功率为13W～19W，培养瓶表面的光照强度为5000lx～8000lx；
优选地，所述藻液中的藻类为蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻中的一种；
进一步优选地，所述培养液为BG-11培养液；藻液与培养液的混合比例为V培养液:V藻液＝10:(1～1.5)，混合后pH调节至7.2～7.5；
再进一步优选为：所述BG-11液体培养基配方为：ZnSO4·7H2O：0.20～0.24g/L、CuSO4·5H2O:0.06～0.10g/L、Na2MoO4·2H2O：0.37～0.41g/L、Co(NO3)2·6H2O：0.03～0.07g/L、MnCl2·4H2O：1.84～1.88g/L、H3BO3：2.84～2.88g/L、EDTA-Na：0.06～0.14g/L、柠檬酸：0.2～1.0g/L、MgSO4·7H2O：7.46～7.54g/L、K2HPO4：3.6～4.4g/L、Na2CO3：1.6～2.4g/L，柠檬酸铁铵：0.2～1.0g/L、CaCl2·2H2O：3.2～4.0g/L、NaNO3：130～170g/L.
优选地，在步骤3)培养期间，每隔12h摇晃一次，使气体充分溶解在水中。
与现有培养技术相比，本发明有以下效果：
(1)本申请发明人在研究400～700nm波段的激光灯时，发现激光照射下的藻类繁殖速率加快，繁殖周期缩短，培养后的浓度比之前明显增加，并且所需的培养成本大大减小。
(2)本发明的适用范围包括许多种藻类：蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻等微藻。
(3)本发明通过激光照射下，能够抑制其中有害生物的生长，减少在培养过程中，所需产品的损失，降低成本，能够为饲料，保健品、食品等领域提供更加廉价的原料
附图说明
图1为激光培养藻类装置示意图；
图2为蛋白核原始小球藻培养7天的图片。
图3为蛋白核原始小球藻培养8天的图片。
图4为蛋白核原始小球藻培养10天的图片。
具体实施方式
下面以具体实施例的形式对本发明技术方案做进一步解释和说明。
本发明中所采用的原料均为市售，其中，蛋白核原始小球藻来源于珠海光藻有限公司、多变三离藻来源于珠海光藻有限公司、栅列藻来源于深圳市德和生物科技有限公司、新月藻来源于深圳市德和生物科技有限公司、螺旋藻来源于深圳市德和生物科技有限公司、长绒藻来源于深圳市德和生物科技有限公司。
实施例1
1)将蛋白核原始小球藻的藻液与BG-11培养液按照V培养液:V藻液＝10:(1～1.5)的比例混合，pH调节至7.2～7.5，放入透明的1000mL培养瓶中，随后将培养瓶放入装有激光灯的镜面反射装置内；所述的镜面反射装置是由若干可以反光的镜面合围成封闭的箱体结构，所述激光灯安装在箱体结构内，通过箱体结构内的镜面将其发出的光反射到培养瓶内，其所发出激光的波长为400nm，额定功率为13W，培养瓶表面光照强度为5000lx；
2)将培养瓶与充气泵连接，在通气口处装一个0.45nm厚的纳米滤膜过滤空气，不断往培养瓶中通入空气；
3)在35℃的培养温度下培养藻类，全天照射激光，每隔12h摇晃一次，培养10天，通过离心收获藻类，经检测藻类浓度大约为3×105个/mL。
本实施例中所述BG-11液体培养基配方为：ZnSO4·7H2O：0.20～0.24g/L、CuSO4·5H2O:0.06～0.10g/L、Na2MoO4·2H2O：0.37～0.41g/L、Co(NO3)2·6H2O：0.03～0.07g/L、MnCl2·4H2O：1.84～1.88g/L、H3BO3：2.84～2.88g/L、EDTA-Na：0.06～0.14g/L、柠檬酸：0.2～1.0g/L、MgSO4·7H2O：7.46～7.54g/L、K2HPO4：3.6～4.4g/L、Na2CO3：1.6～2.4g/L，柠檬酸铁铵：0.2～1.0g/L、CaCl2·2H2O：3.2～4.0g/L、NaNO3：130～170g/L。
实施例2
同实施例1的不同在于，激光灯的波长为550nm，温度为28℃，培养结束后通过离心收获藻类，通过检测，藻类浓度大约为3.5×105个/mL。
实施例3
同实施例1的不同在于，激光灯的波长为700nm，温度为33℃，培养结束后通过离心收获藻类，通过检测，藻类浓度大约为2.8×105个/mL。
实施例4
同实施例1的不同在于，激光灯的额定功率为16W，光照强度为7000lx，温度为29℃，培养8天，培养结束后通过离心收获藻类，通过检测，藻类浓度大约为4.0×105个/mL。
实施例5
同实施例1的不同在于，激光灯的额定功率为19W，光照强度为8000lx，温度为25℃，培养7天，培养结束后通过离心收获藻类，通过检测，藻类浓度大约为3.9×105个/mL。
实施例6
同实施例1的不同在于激光灯的波长为550nm，额定功率为13W，光照强度为5000lx，温度为25℃，培养时间为10天，培养结束后通过离心收获藻类，藻类浓度大约为3.0×105个/mL。
实施例7
同实施例1的不同在于，激光灯的第二段波长为550nm，额定功率为16W，光照强度为7000lx，温度为29℃，培养时间为8天，培养结束后通过离心收获藻类，通过检测，藻类浓度大约为3.4×105个/mL。
实施例8
同实施例1，不同在于，激光灯的第二段波长550nm，额定功率为19W，光照强度为8000lx，温度为35℃，培养时间为7天，培养结束后通过离心收获藻类，藻类浓度大约为3.2×105个/mL。
实施例9
同实施例1，不同在于，激光灯的第三段波长为700nm，额定功率为13W，光照强度为5000lx，温度为25℃，培养时间为7天，培养结束后通过离心收获藻类，藻类的浓度大约为2.9×105个/mL。
实施例10
同实施例1，不同在于，激光灯的第三段波长为700nm，额定功率为16W，光照强度为7000lx，温度为28℃，培养时间为8天，培养结束后通过离心收获藻类，藻类的浓度大约为3.1×105个/mL。
实施例11
同实施例1，不同在于，激光灯的第三段波长为700nm，额定功率为19W，光照强度为8000lx，温度为35℃，培养时间为10天，培养结束后通过离心收获藻类，藻类的浓度大约为3.7×105个/mL。
除上述实施例外，还对多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻等微藻的藻液进行了试验，与上述实施例效果类似。
Claims (6)
1.一种激光培养藻类的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
1)将藻液与培养液混合，放入透明的培养瓶中，随后将培养瓶放入装有激光灯的镜面反射装置内；所述的镜面反射装置是由若干可以反光的镜面合围成封闭的箱体结构，所述激光灯安装在箱体结构内，通过箱体结构内的镜面将其发出的光反射到培养瓶内，其所发出激光的波长为400～700nm；
2)将培养瓶与充气泵连接，在通气口处装一个纳米滤膜过滤空气，不断往培养瓶中通入空气；
3)在22～35℃的培养温度下培养藻类，全天照射激光，培养至稳定期，收获藻类细胞。
2.根据权利要求1所述的激光培养藻类的方法，其特征在于，所述激光灯的额定功率为13W～19W，培养瓶表面的光照强度为5000lx～8000lx。
3.根据权利要求1所述的激光培养藻类的方法，其特征在于，所述藻液中的藻类为蛋白核原始小球藻、多变三离藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻、长绒藻中的一种。
4.根据权利要求3所述的激光培养藻类的方法，其特征在于，所述培养液为BG-11培养液；藻液与培养液的混合比例为V培养液:V藻液＝10:(1～1.5)，混合后pH调节至7.2～7.5。
5.根据权利要4所述的激光培养藻类的方法，其特征在于，所述BG-11液体培养基配方为：ZnSO4·7H2O：0.20～0.24g/L、CuSO4·5H2O:0.06～0.10g/L、Na2MoO4·2H2O：0.37～0.41g/L、Co(NO3)2·6H2O：0.03～0.07g/L、MnCl2·4H2O：1.84～1.88g/L、H3BO3：2.84～2.88g/L、EDTA-Na：0.06～0.14g/L、柠檬酸：0.2～1.0g/L、MgSO4·7H2O：7.46～7.54g/L、K2HPO4：3.6～4.4g/L、Na2CO3：1.6～2.4g/L，柠檬酸铁铵：0.2～1.0g/L、CaCl2·2H2O：3.2～4.0g/L、NaNO3：130～170g/L。
6.根据权利要1所述的激光培养藻类的方法，其特征在于，在步骤3)培养期间，每隔12h摇晃一次。
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