[发明专利]利用牛奶厂高浓度有机废水培养绿藻A.dimorphus制取脂质和多糖的方法

说明书

本发明公开一种利用牛奶厂高浓度有机废水培养绿藻A.dimorphus制取脂质和多糖的方法，主要步骤包括：1)废水预处理；2)绿藻A.dimorphus的培养；3)绿藻A.dimorphus中脂质含量的测定；4)绿藻A.dimorphus中多糖含量的测定。这种综合方法有助于降低牛奶废水(DWW)处理的成本，同时制取高值化学品。经过培养，绿藻A.dimorphus中含有约25％的脂质和30％的多糖，它们可以分别进一步转化成生物柴油和生物酒精。

技术领域

本发明涉及生物技术环保领域，具体涉及一种利用牛奶厂高浓度有机废水培养小球藻，制取高值化学品脂质和多糖的研究方法。

背景技术

奶业是农业中具有重要经济意义的重要产业之一。许多国家对牛奶和奶制品的需求稳步增长，导致了世界乳业的巨大增长。牛奶废水 (DWW)一般含有牛奶固体、脂肪、营养物质、乳糖、洗涤剂和消毒剂(USDA-SCS，1992)，其特点是高生物需氧量(BOD)(40-48000mg/L) 和化学需氧量(COD)(80-95000mg/L)^[1]。其pH值从4.7到11不等^[2]。它还含有Na、Cl、K、Ca、Mg、Fe、CO、Ni、Mn等金属^[3]，以及大量的营养物质,总氮14-830mg/L和总磷9-280mg/L.

牛奶废水中含有大量的营养物质能被绿藻利用，它可以作为一种有效的有机废水来实现绿藻A.dimorphus生物质的生产。然而，在大多数污水藻类培养需要一些额外的步骤，如pH值调节、稀释、混合废水等，使其适合藻类生长。尽管对藻类生物量的生产进行了广泛的研究，但由于藻类培养中各种废弃物来源的限制，这一课题还需要研究人员的注意。以往的研究大多报道了废水的预处理，但在本研究中，我们的主要目标是使用未经任何稀释或灭菌的DWW，探究其对藻类培养及生物量生产的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种利用牛奶厂高浓度有机废水培养绿藻A.dimorphus制取脂质和多糖的研究方法。该研究方法不仅利用及处理了牛奶厂废水节约培养成本同时可以获得绿藻A.dimorphus中高价值的化学品成分脂质和多糖，实现了环境和经济的双重作用。

本发明为解决背景技术中的技术问题，提出的技术方案是：利用牛奶厂高浓度有机废水培养绿藻A.dimorphus制取脂质和多糖的方法，使用原始牛奶厂废水(DWW)而不需要稀释或灭菌，包括如下步骤：

1)废水的预处理：牛奶废水(DWW)经过滤后置于4℃冷藏保存，不进行任何稀释或灭菌处理；

2)绿藻A.dimorphus的培养：向三个1L锥形瓶中分别加入未经灭菌和稀释的原始牛奶废水(DWW)500ml，分别接种体积为8-10％(V_接种物/V_培养基)的活性绿藻A.dimorphus，控制吸光度为0.5-1.0；

培养条件：温度34-36℃，光强度为60-70μmol/m²·s的冷白荧光灯，光暗比为12:12h条件下培养8-10天且每天进行3-4次摇瓶；

3)绿藻A.dimorphus中脂质的测定；

4)绿藻A.dimorphus中多糖的测定；

所述步骤3)绿藻A.dimorphus中脂质的测定具体步骤如下：

(1)取绿藻样品离心，弃上清液；

(2)取绿藻固体在60-70℃下烘干至恒重，并称量绿藻细胞干重；

(3)用氯仿-甲醇混合溶剂(1:2，V/V)从烘干后的200mg绿藻样品中萃取脂质；

(4)在室温下超声波作用2-5min，4-5次，再离心分离；