[发明专利]拟微绿球藻突变株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物工程领域，具体而言，本发明涉及一种拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)及其应用。

背景技术

化石能源的大量使用，极大地加剧了大气环境污染和气候变化以及酸雨区面积的增大，寻找新的可持续的环境安全的生物资源来生产生物燃料以替代化石燃料势在必行。生物柴油(Biodiesel)又是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是环保的生物燃料。这种生物燃料可以像柴油一样使用。生物柴油是已得到证明的燃料，其在能源性质方面可以部分替代化石柴油，是最具发展潜力的液体生物燃料之一。

微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物，它是有阳光驱动的细胞工厂，通过微藻细胞高效的光合作用，吸收CO₂，将光能转化为脂肪或淀粉等化合物的化学能，并放出O₂。微藻是光合效率最高的微生物，也是自然界中生长最为迅速的一种低等生物，而且某些微藻可以生长在高盐、高碱环境的水体中，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养，也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养，还可利用工业废气中的CO₂。因此，微藻生物柴油成为了潜在的能源研究热点。

拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)细胞个体较小，生长速度快，可进行超高密度培养。在诱导的条件下，拟微绿球藻细胞中会大量积累三脂酰甘油(TAG)，它是生物柴油生产的最好原料。其营养价值丰富，含有较高不饱和脂肪酸和类胡萝卜素，特别是二十碳五烯酸(EPA)和独特的堇菜黄素，EPA含量占细胞含量的4％左右，EPA具有抗血栓形成、调节血脂、抗凝血、扩张血管、降血压、抗心律失常等作用，是中老年人保持健康血脂指标最佳选择。此外，拟微绿球藻被广泛用作为许多水产品幼体的开口饵料或轮虫的饵料。同时，拟微绿球藻可用作商业应用的色素、二十碳五烯酸(EPA)和维生素E的生产藻株。

专利申请CN102492626公开了一种拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)藻株ENN1003A，该藻株具有生长速度快、培养密度高、油脂含量高、富含EPA等长链不饱和脂肪酸和蛋白质的优势，适合生物柴油的生产和保健品、医药品、食品的开发，但是，该藻株的性能还有改进的余地。

发明内容

为了改善拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)野生株ENN1003A的性能，本发明以该野生株为研究对象，经过EMS化学诱变，光合作用抑制剂DCMU作为筛选压力，最终筛选得到性能改善的拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)突变株ENN11-2，该突变株已于2012年4月18日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.6009。

本发明还提供了拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.)突变株ENN11-2的以下用途：在制备预防和治疗心脑血管疾病的药物或保健品方面的应用；在生产或制备食品方面的应用；在生产饵料或动物饲料方面的应用；在生产生物燃料尤其是生物柴油中的应用；在处理含氮磷污水方面的应用；在二氧化碳减排方面的应用；在生产不饱和脂肪酸尤其是EPA方面的应用。

本发明提供的突变株ENN11-2的油脂含量为48.0％，其中约79.0％为C16-C18脂肪酸，69.0％为C16脂肪酸，10.0％为C18脂肪酸，不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的40.1％，具有油脂含量高的特性，特别适合生物柴油的生产。

本发明提供的突变株ENN11-2与野生株相比，EPA含量提高约10％，EPA具有抗血栓形成、调节血脂、抗凝血、扩张血管、降血压、抗心律失常等作用，是中老年人保持健康血脂指标最佳选择，因此本发明提供的突变株可以用于开发用于预防和治疗心脑血管疾病的药物、保健品和食品。

本发明提供的突变株ENN11-2中的蛋白质含量为10～30％，脂肪含量为10～60％，其中不饱和脂肪酸的含量占总脂肪酸含量的35％-60％，是做营养品、饲料、饵料的最佳原料来源。

本发明提供的突变株ENN11-2养殖状况良好，使用化工厂废气养殖共35天，没有出现原生动物污染等情况，性能稳定、环境适应性好，抗病虫害能力较野生株有所提高。在31天(4-35天)连续培养中，产量平均可达11.3g/m²/d。