[发明专利]一种具有高CO2耐受性和固定率的微藻选育方法

说明书

技术领域：

本发明属于微藻培育技术领域，涉及一种微藻的选育培育方法，特别是一种具有高CO₂耐受性和固定率的微藻选育方法，能够培养选育出高CO₂耐受性和固定率的微藻。

背景技术：

自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发的一系列问题已引起了全世界各国的关注。如何在现有的燃料和能源结构条件下，采取经济有效的方法控制CO₂的排放，是研究者多年来重点研究的课题；根据众多科学家的研究经验和申请人近几年的研究成果分析，微生物法是一种行之有效的减排法，但是这其中所需的氢化细菌培养需要通入氢气，实际工程应用中技术复杂性较高，且微藻耐高温性差，通常当CO₂浓度大于5％时生长就会受到抑制，固碳效率也较低。因此选育出一种或几种合适的微生物不仅能实现对高浓度CO₂高效减排以突破生物法的技术瓶颈，而且所获得的生物质还可通过质能转化开发出新能源，以减少对化石燃料的需求同时也减少了因化石燃料燃烧而引起的CO₂的排放。

查阅国内外典型研究成果发现，大部分微生物研究或是因为最适CO₂浓度和最高耐受浓度较低、或是因为低固定率等原因都未取得满意的结果；例如虽然刘玉环等人研究的Scenedesmusdimorphus最适CO₂浓度和最高耐受浓度较高，但其在最佳浓度时的固定率仅达0.99g/(L·d)；黄和等人研究的“一株小球藻及其应用”(专利号为ZL201019026021.X)，其分离的小球藻M209256最高CO₂耐受浓度仅为24.5％(v/v)，最佳CO₂固定浓度为5％(v/v)，15天最佳生物量为2.23g/L，按通常的小球藻的含碳量50％计算，最佳CO₂固定率为4.088g/L(折合0.273g/(L·d))，在CO₂浓度为24.5％(v/v)时CO₂固定率为2.05g/L(折合0.137g/(L·d))；刘君寒等人研究的“一株小球藻及其培养方法和应用”(专利号为ZL201110145547.7)，该方法重点是获得具有多功能的小球藻，其中所涉及的小球藻M4653最高CO₂耐受浓度为30％(v/v)，优选在5％(v/v)CO₂时油脂含量为33.5％和产量1.51g/L，在20％时仅为24.7％和0.79g/L，显然该小球藻不适宜在高CO₂浓度环境下生存，且该方法中也未对小球藻的适宜CO₂浓度和最佳CO₂固定情况进行阐述；李福利等人研究的“一株栅藻及其培养方法和应用”(专利号ZL201110144545.6)，该方法中仅仅阐述了栅藻M4653可用于空气(30％(v/v)CO₂环境)，研究重点在于含氨氮等废水的净化及其油脂含量，但对CO₂固定及去除情况未有提及，并且最佳生物质生长量出现在5％(v/v)CO₂和最佳蛋白量出现在3％(v/v)CO₂时，可以理解为最高CO₂耐受浓度为30％(v/v)，最佳固定浓度仅为5％(v/v)；因此需要研究设计一种新的具有较高CO₂耐受浓度和固定浓度的微藻，本发明的申请人于2012年2月13日申请的专利号为ZL201210030297.8中公开了一株具有高CO₂耐受性和固定率的微藻，并在说明书中给出了该株微藻的选育过程；但是该专利技术虽然公开了具有高CO₂耐受性和固定率的微藻的选育试验过程，但是其涉及的选育步骤过于简单，各种偶然因素过多，成功选育出稳定性较高的藻株几率较低；因此本发明设计出一种能够选育出具有高CO₂耐受性和固定率的微藻的方法，以便于产量化生产培育出具有高CO₂耐受性和固定率的微藻，实现对烟道气等高浓度复杂环境下CO₂的有效固定，对解决温室效应问题具有良好的应用价值和实际效益。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种专门用于选育高CO₂耐受性和固定率微藻的方法，以实现高CO₂耐受性和固定率的微藻的量化选育培养。