[发明专利]一种富含油脂的栅藻及其培养应用

说明书

本发明公开了一种富含油脂的栅藻及其培养应用，该藻株为MH‑04，其分类命名为栅藻（Desmodesmus sp.），已于2015年4月24日保藏于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.10764。本发明的栅藻能够耐受高浓度的CO₂和SO₂，可利用含CO₂和SO₂的废气或烟气进行光照自养生长获取生物质，固碳效率高，所获取的生物质中富含油脂，能够进行生物柴油的生产。

技术领域

本发明属于微生物工程领域，具体涉及一种富含油脂的栅藻及其培养应用。

背景技术

由于化石能源的日趋减少和使用化石能源造成温室效应的增加，越来越多的科研工作者把目光集中到可再生能源的开发和利用上。生物质能作为地球上最重要的可再生能源，它包括林业生物质、农作物、水生植物、农业废弃物等。在诸多的生物质能源中，微藻是重要的可再生资源。它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物量产量高等特点。其细胞中含独特的初级或次级代谢产物，化学成分复杂。微藻的太阳能转化效率可达到3.5%，是生产药品、精细化工品和新型燃料的潜在资源，从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲脂，即生物柴油。

随着世界经济的发展，大量的化石能源的使用和消耗，导致能源的短缺和环境的日益恶化，特别是CO₂的急剧增加引起的温室效应越来越严重，除此之外来自石油和化工行业的工业废气中，除了含有高浓度CO₂气体（15v%-30v%）外，SOx、NOx等酸性气体的浓度也很高。微藻的生长周期短、光合效率高，CO₂固定效率高，一定条件下可达陆生植物的10倍以上，不仅可以减少CO₂排放，同时也降低了培养成本；除CO₂外，废气中的一些SOx、NOx 等成分也随着微藻的代谢被净化处理，有效减少有害气体排放，因此利用微藻油脂作为原料生产的生物柴油是目前最有可能满足世界运输所需燃料的可再生能源。

但是实际应用中，当环境中CO₂体积分数大于5v%时，大部分微藻的生长将受到抑制，影响固碳效率；而通入的化石燃料废气中含有高浓度的SOx、NOx等气体也会抑制微藻生长和降低固碳效率。目前对于小球藻、栅藻等产油微藻研究的较多。CN20110144545.6公开了一株栅藻（Scenedemus sp.）藻株，该藻株的生长可利用人工培养基或经适当处理的废水生长，其特点是油脂产率高于目前大多数分藻株，该藻株应用领域包括CO₂的固定，废水的净化，油脂、蛋白质、色素、淀粉、多糖、核酸的生产，但该专利所提供的藻株并未涉及该菌株的油脂含量和对CO₂的耐受性。

CN201110427579.6 公开了一株栅藻藻株(Desmodesmus sp.) ENN2203A，该栅藻藻株具有耐高温、易收集的特点，环境适应性强，适于高密度养殖，可用于含氮磷污水的污处理，可用于二氧化碳减排，用于生物柴油生产或用于水产品饵料或动物饲料等。但是，该藻株在培养过程中，通过向培养液中通入1.5-2％的二氧化碳和空气的混合气体，培养进行到第16 天，最终干重达到10.93g/L。CN201110448718.3 涉及一种栅藻藻株ENN2201A(Desmodesmus sp.)，该藻株能够在较大的温度范围内生长，生长速度快且易于收集，并且能够有效产生脂肪酸、类胡萝卜素等物质，具有在污水处理、生物柴油生产、以及饲料或食品行业等应用的潜力。该藻株在培养期内，通过向培养液中通入空气和二氧化碳的混合气体（含体积分数为1.5-2％的二氧化碳），CO₂浓度不高。并且需要培养17天，培养时间较长。

发明内容