[发明专利]甜菜碱在提高小球藻生物量和产油量中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及属于微藻培养技术领域，具体涉及一种同时增加小球藻生物量和产油量的技术。

背景技术

近年来，对于能源的需求一直在急速增长。目前，绝大多数的能源需求还是通过化石燃料供给的，由于化石燃料是不可再生能源，并且会对环境造成损害，因此生物能源做为一种可再生且对环境友好的能源，越来越收到重视。

小球藻是一种单细胞生物，具有生长周期短，光合效率高，可大规模培养且不占用耕地等优点，作为一种高含油量的藻种，可以产生大量的生物柴油，可以做为重要的工业原料，其产生的亚麻酸等对人体也有一定保健作用，其未来市场规模和潜力巨大。

但是，小球藻与高等油料作物相比，其生长和产物的组成收到环境的影响较大，在生长中往往只有在逆境中才能够积累大量油脂，如氮缺乏可以造成微藻合成大量的甘油三脂，而低温会诱导微藻积累较多的多不饱和脂肪酸。因此，在实际生产中生物量和油脂产量经常是负相关的。尤其在开放养殖系统中(如跑道池等)，温度无法人工控制，完全取决于外部环境。而环境中发生的低温(20℃以下)，会降低微藻的生物量，对经济效益产生不利的影响。

甜菜碱(Glycinebetaine)是一季铵类化合物，在多种植物中能够被合成和积累。实验证明植物积累甜菜碱可以提升其对环境中非生物逆境的抵抗能力。在一些无法积累甜菜碱的植物中(如拟南芥和水稻)，通过转入甜菜碱合成基因也可以增强其对逆境的抗性。外施甜菜碱处理植物同样可以增强植物对高盐和低温的抗性。如对拟南芥叶片喷施10mM甜菜碱可以使其可忍耐的最低温度从-3.1℃降低至-4.5℃。另外，在非逆境条件下用甜菜碱处理植物，也能够达到增加产量的效果。如在转了甜菜碱合成基因的番茄与普通番茄对照相比，能显著提高花和果实的数量和大小。目前，甜菜碱在小球藻中的应用尤其是对提高小球藻的生物量和油脂产量的应用还没有被报道过。

发明内容

本发明的目的是提供甜菜碱在提高小球藻生物量和产油量中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

甜菜碱在提高小球藻生物量和油脂产量中的应用。

其中，所述的小球藻为小球藻(Chlorellasorokiniana)LS-2，菌种保藏登记号为CGMCCNo.9215。

上述淡水小球藻，从美国明尼苏达淡水样中分离筛选获得，该菌株为球形，直径在2-4μm之间，经形态学鉴定和18SrDNA扩增序列分析，确定该藻株为小球藻。菌株号LS-2，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编：100101，菌种保藏登记号为CGMCCNo.9215，菌种保藏日期为2014年5月5日。

其中，在小球藻生长的调整期向培养基中加入甜菜碱，所述的调整期是指小球藻培养过程中OD₆₈₀值为0～0.5时，小球藻所处的生长阶段。

作为优选，在小球藻的生物量达到OD₆₈₀为0.01～0.2时，向小球藻培养基中加入甜菜碱，最优选在小球藻的生物量达到OD₆₈₀为0.02～0.06时，向小球藻培养基中加入甜菜碱。

其中，所述甜菜碱在小球藻培养基中的添加量为100～1000mg/L，甜菜碱小球藻培养基中的添加量优选为250～1000mg/L，甜菜碱在小球藻培养基中的添加量最优选为500～1000mg/L。

其中，所述小球藻的培养的温度为15～30℃，优选小球藻的培养温度为18～26℃。

其中，所述小球藻培养的光照强度为2000～4000lux。

甜菜碱在提高小球藻生物量中的应用在本发明的保护范围之内。

其中，所述的小球藻为小球藻(Chlorellasorokiniana)LS-1，菌种保藏登记号为CGMCCNo.9215。

其中，在小球藻生长的调整期向培养基中加入甜菜碱，所述的调整期是指小球藻培养过程中OD₆₈₀值为0～0.5时，小球藻所处的生长阶段。

作为优选，在小球藻的生物量达到OD₆₈₀值为0.01～0.2时，向小球藻培养基中加入甜菜碱，最优选在小球藻的生物量达到OD₆₈₀值为0.02～0.06时，向小球藻培养基中加入甜菜碱。