[发明专利]一种促进微藻油脂积累的培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及藻类生物的培养技术，特别是涉及一种促进微藻油脂积累的培养方法。

背景技术

随着石油等化石燃料的日益枯竭以及其使用过程中所造成的环境问题，迫使人们开始寻求可持续发展的新能源以解决日益增加的能源需求以及日益恶化的环境问题，而生物柴油不但具有优良的环保特性和燃料性能，而且具有可再生性，已经成为未来能源发展的主方向。生物柴油的原料来源广泛，传统原料包括菜籽油、麻风树、文冠果、黄连木和废弃油脂等。与此相比，用藻类作为原料来生产生物柴油具有无可比拟的优越性，其油脂产率能比其它产油作物的油脂产率高出约两个数量级(Chisti Y.Biodiesel from microalgae[J].Biotechnology advances,2007,25(3):294-306；胡洪营,李鑫,于茵等译(美国能源部生物质项目署).藻类生物质能源-基本原理、关键技术与发展路线图.北京：科学出版社，2011,2-41)，而且可以大幅度节约耕地面积。藻类是高能量密度、可再生液态交通燃料的理想生物柴油原料，一方面，微藻分布广，易培养，生长周期短，生物量高，光合作用效率强，并且对生长环境的要求比较简单，能适应多种生长环境，可以避免对农业耕地的侵占并且能够吸收环境中的温室效应气体CO₂。另一方面，微藻可以吸收水体中的氮、磷等营养元素，能有效地降低水体的富营养化，对环境具有很强的修复功能(刘建国,龙元薷,黄园,庞通，林伟，李凌.微藻生物柴油研究现状与发展策略[J].海洋科学,2013,37:10)。

微藻油脂的积累受诸多因素的影响，如氮源种类、氮源浓度、盐浓度、温度和光强等。目前大多采用营养元素缺失或外界环境胁迫的方法提高单个藻细胞的油脂含量，但油脂总产率却因生物量下降而下降，无法达到人们所期望的水平(Zhang TY,Wu YH,Zhu SF,Li FM,Hu HY,2013,Isolation and heterotrophic cultivation of mixotrophic microalgae strains for domestic wastewater treatment and lipid production under dark condition.Bioresource Technology,149:586–589；Cakmak T,Angun P,Demiray YE,Ozkan AD,Elibol Z,Tekinay T,2012,Differential Effects of Nitrogen and Sulfur Deprivation on Growth and Biodiesel Feedstock Production of Chlamydomonasreinhardtii.Biotechnology and Bioengineering,8(109):1947–1957)。

在胁迫诱导微藻油脂积累的研究中，pH被认为是调控油脂合成的重要因子之一。Guckert等(Guckert JB,Cooksey KE,1990,Triglyceride accumulation and fatty acid profile changes in chlorella during high pH-induced cell cycle inhibition.Journal of Phycology,26:72–79)发现碱性pH值的胁迫诱导了小球藻中甘油三酯(TAG)的积累，但同时也会对微藻的生长产生了抑制。目前为止，尚且没有一种成熟的pH处理方法可以在提高油脂产量的同时，又不影响微藻的生物量。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种促进微藻油脂积累的培养方法，其可以在提高微藻油脂产量的同时又不影响微藻的生物量。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种促进微藻油脂积累的培养方法，将微藻接种在培养基中培养，在所述培养基中添加N-环己基-2-氨基乙磺酸(CHES)的缓冲液，添加所述N-环己基-2-氨基乙磺酸的缓冲液后所述培养基的pH值始终维持在9.0～10.0之间。

优选地，所述N-环己基-2-氨基乙磺酸的缓冲液是在将所述微藻接种到所述培养基时就添加到所述培养基。