[发明专利]一种葛仙米的培养方法及培养装置

说明书

本发明提供了一种葛仙米培养方法及培养装置，属于微藻培养工业技术领域。所述培养方法是将葛仙米于薄层培养液中静置培养，使所述微藻能够直接利用薄层培养液表面吸收的CO₂。所述培养装置是层叠式微藻薄层培养装置。本发明方法及装置可以增大单位面积光源的生物质产量。通过薄层、静态式培养，可以省掉供碳、搅拌等能耗，单位成本有效降低。

技术领域

本发明属于藻类生物培养领域，涉及到葛仙米的培养方法及培养装置。

背景技术

葛仙米(Nostoc sphaeroides Kützing)是一种多细胞蓝藻，属于念珠藻，学名为拟球状念珠藻。葛仙米是一种可以食用蓝藻，因晋朝的道教理论学家、医学家和炼丹家葛洪的名字及其经历而命名，本草纲目中还记载其有治疗夜盲症、脱肛等疾病的功效。野生葛仙米还有丰富的蛋白质、胞外多糖以及各种微量元素，其蛋白质含量高达52％且其氨基酸种类齐全，还总糖含量20％左右的(其中生物活性的多糖高达8％-12％)，因此其能广泛的应用到食品、医药和保健等领域；现在有很多学者对其多糖和脂肪酸进行了研究，发现其多糖具有抗氧化活性、抗病毒和抗菌活性和增强机体免疫力等功效，其脂肪酸还对心脏病有一定治疗效果。因其特殊的生长环境，所以野生葛仙米只存在中国的少数山区的水稻田里。但由于现代农业的发展所带来的化肥和农药的滥用，而导致野生葛仙米的产量急剧减少，已经无法达到人们的应用要求，因此人工培养是必然趋势。对于人工培养葛仙米，如何增大葛仙米生物量，如何降低其培养的成本是其未来产业化、市场化的主要屏障。

目前葛仙米的培养方法主要为液体浸没法，典型的光生物反应器有开放式跑道池以及玻璃平板式生物反应器。浸没法是将藻浸没在大量的培养液中，通过搅拌设备或循环设备或曝气设备，使培养液持续处于循环运动状态，使每个葛仙米细胞能够均匀地接受光照、吸收CO₂以及使葛仙米细胞不沉积在反应器底部。然而，该培养方法和装 置有一个共同缺点就是能耗大、生物量低(葛仙米的细胞干重仅为0.4g/L)，且光利用效率低、空间利用率低、耗水量大，易于被机械搅拌件的剪切力损坏细胞结构(高速搅拌时)，其中以能耗大、光利用效率低、耗水多、空间利用率低以及易于被搅拌叶片损坏细胞结构为其主要弊端。

因此，传统的浸没法培养微藻，其单位成本高是业界所公认的难题，也是产业化亟需解决的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种葛仙米培养方法，用以解决目前葛仙米培养中存在的单位成本高的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种适合所述培养方法的培养装置。

为实现上述目的，本发明首先提供一种微藻培养方法，其是将微藻于薄层培养液中静置培养，使所述微藻能够直接利用薄层培养液表面吸收的CO₂。

其中，所述培养液的厚度可以是1mm～20mm，优选培养液的厚度为2mm～10mm。

基于此，本发明进一步提供一种葛仙米的培养方法，其是将葛仙米于薄层培养液中静置培养，使所述葛仙米能够直接利用薄层培养液表面吸收的CO₂。其中，所述培养液的厚度是葛仙米粒径范围的1～4倍，葛仙米干种的粒径是0.4mm左右，葛仙米的鲜粒的直径大约是1.0mm～5mm之间。所述培养液的厚度可以是1mm～20mm，优选培养液的厚度为2mm～10mm。

其中，所述静置培养的环境温度可以是20-28℃。

其中，所述静置培养的光强度可以是2～526μmol·m^-2·s^-1,更优选为16.9～274.6μmol·m^-2·s^-1。

其中，所述静置培养的培养基可以是无氮元素的BG11液体培养基。

其中，所述静置培养的环境湿度范围可以是80-99％。