[发明专利]一种裸藻高密度培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及裸藻制备技术领域，具体涉及一种裸藻高密度培养方法。

背景技术

裸藻是一种介于动、植物两者之间的中间型生物，具有动、植物的蛋白质组成，是良好的饵料生物；裸藻干燥重量中50％是蛋白质，其质量优于植物产生的蛋白质，内含20种氨基酸，其中有异亮氨酸等8种人体必须的氨基酸，比小球藻更适合作为食品，2013年，我国批准裸藻为新的食品原料，这使得裸藻具有很好的市场前景。近些年来，日本等国相继开发了裸藻作为鱼类饵料的专利产品，我国在此领域起步较晚，相关技术还并不成熟，探索裸藻的高密度培养，有利于实现我国裸藻生产产业化，推动我国在该领域的快速发展。

目前，裸藻主要自养、异养培养方法。其中自养状态下裸藻生长速度缓慢,生产周期长、生产成本较高，不利于规模化生产；而异养培养时，裸藻的生长速率慢于细菌，无法成为优势种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裸藻高密度培养方法，通过在塑料薄膜光生物反应器中加入异养培养基，给予一定时间的光照处理，使裸藻在兼养的模式下，生长速率提高，繁殖速度加快，从而达到生长周期短，培养密度高的目的。

其技术解决方案包括：

一种裸藻高密度培养方法，依次包括以下步骤：

a、藻种扩培，在三角瓶中配置裸藻兼养培养基，对其进行灭菌，然后将种子瓶中的藻种接种到灭菌冷却的裸藻兼养培养基中，LED光源照射培养；

b、接种，在可移动的培养基配置罐中配置裸藻兼养培养基，对其进行灭菌，后冷却至室温；将冷却后的裸藻兼养培养基通过灭菌的封闭管道转移至多个塑料薄膜生物反应器中，将生长至指数生长期的裸藻藻种接种到各塑料薄膜生物反应器中，采用LED光源照射培养；

c、扩大培养，接着继续向各塑料薄膜生物反应器中加入步骤b所得冷却后的裸藻兼养培养基至一定体积，采用LED光源照射培养，培养2～4天。

作为本发明的一个优选方案，步骤a、b、c中所述的裸藻兼养培养基，每升培养基中含有蛋白胨0.5～3g、酵母粉0.8～3g、磷酸二氢钾0.02～0.1g、硫酸镁0.05～0.2g、氯化钙0.03～0.1g、Fe-EDTA母液1mL、微量元素母液1mL和维生素母液1mL，所述裸藻兼养培养基的pH值为3～7。

作为本发明的另一个优选方案，步骤a中，藻种接种量为10％，LED光源照射培养2～4天，LED光照强度为1500～3000lx，温度为22～28℃。

优选的，步骤b中，生长至指数生长期的裸藻藻种的接种量为30％，LED光源照射培养2～3天。

进一步的，步骤a中采用间歇摇瓶方式，间隔时间为4h。

进一步的，步骤b、c所述的塑料薄膜生物反应器底端通气，通气比为0.2～1：1v/vm。

进一步的，步骤b、c中，LED光源照射培养温度为为22～28℃、光照强度为1500～3000lx，二氧化碳含量占0.02～1％。

进一步的，步骤c中，首先向各塑料薄膜生物反应器内加入6L步骤b所得冷却后的裸藻兼养培养基进行培养，培养条件与步骤b相同，培养完成后，再向各塑料薄膜生物反应器内添加步骤b所得冷却后的裸藻兼养培养基至体积为30L进行培养。

本发明所带来的有益技术效果为：

(1)裸藻培养基采用兼养培养基，相对于现有技术的自养培养基而言，采用兼养培养基，裸藻的生长速率明显加快，有利于缩短生产周期，降低生产成本。

(2)本发明采用塑料薄膜生物反应器，相较于传统的塑钢、玻璃光反应器，具有成本低、安装方便、操作灵活等特点，且各反应器相对独立，可有效的避免交叉污染的问题。

(3)本发明采用多次补加培养基进行培养的模式，相较于一次性添加培养基，可以大大缩短了培养周期，且前期一旦出现污染，可以进行相应处理，避免了培养基的浪费，降低生产成本。

(4)裸藻属固定CO₂的能力是目前农业生产率较高的美国谷物生产的50倍。利用兼养模式培养裸藻，一方面可以利用培养基中的有机质，获得裸藻的快速增殖；另一方面，在光照、通气的培养条件下，最大限度的固定CO₂,提高裸藻个体的叶绿素含量。这样提高了转化率，降低了生产成本，有利于裸藻的产业化培养。

具体实施方式

本发明提出了一种裸藻高密度培养方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

本发明中裸藻高密度培养中所指“高密度”是指：每毫升培养液中裸藻的密度达到100万个以上。