[发明专利]一种提高微藻细胞油脂含量的培养方法

说明书

本发明提供一种提高微藻细胞油脂含量的培养方法，属于微藻生物技术领域，具体的，所述培养方法为通过添加外源性的油脂合成前体物质至微藻培养液中以提高微藻细胞油脂含量。本发明所述培养方法有效避免了传统微藻油脂积累诱导方法过程复杂、成本高昂、效果有限的不足，适用于各种微藻的培养以及微藻油脂积累的促进和提升，尤其适用于生产具有高附加值的珍稀脂肪酸，如棕榈油酸、DHA、EPA等，可实现了低值油脂的高值化，经济效益显著，具有良好的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于微藻生物技术领域，涉及一种提高微藻细胞油脂含量的培养方法，具体的，涉及一种在微藻培养过程中，通过往培养基内添加外源性油脂前体物质以提高微藻细胞油脂含量的方法。

背景技术

该部分内容仅提供与本发明有关的背景信息，并不必然构成现有技术。

微藻在自然界分布广泛、种类繁多，因其具有个体小、光合效率高、生长迅速、环境适应性强、油脂含量高等特点，被认为是生产生物油脂最具潜力的生物资源。个别微藻如黄丝藻、小球藻、红球藻、微拟球藻、裂殖壶藻、裸藻、硅藻等因其油脂中富含棕榈油酸、DHA、EPA、虾青素等具有重要医疗保健作用的成分而备受重视。另外，微藻在生长过程中可固定二氧化碳，同时吸收水体中的氮、磷等营养物质，因此其在废气、废水处理领域也具有一定潜力。美国国家可再生能源实验室探索了利用微藻生产生物油脂的可行性，筛得300余株生长迅速、油脂含量高的微藻。近年来，我国也陆续开展了一系列相关领域的研究，取得了显著成就。

然而，虽然微藻能够积累油脂，但在正常的生长条件下微藻细胞的含油量一般在5-25％，远不能满足微藻油脂的生产需求，且油脂含量低导致油脂的提取效率低、成本高。因此，如何从培养方法入手快速有效的提高微藻的油脂产出，是目前微藻研究的热点之一。

为了提高微藻油脂含量，常用的油脂积累调控手段有控制培养基的碳氮比、氮源种类或浓度、培养温度、pH值、盐度等，进而在这些胁迫条件下促使微藻积累油脂，但这种调控手段大都收效甚微(Wei AL,Zhang XW,Wei D,et al.Effects of cassava starchhydrolysate on cell growth and lipid accumulation of the heterotrophicmicroalgae Chlorella protothecoides.Journal of Industrial Microbiology Biotechnology,2009,36:1383-1389.Shen XF,Liu JJ,Chauhan AS,et al.Combiningnitrogen starvation with sufficient phosphorus supply for enhanced biodieselproductivity of Chlorella vulgaris fed on acetate.Algal Research,2016,17:261-267.)。中国专利CN 104195189A公开了一种提高微藻油脂产率的方法，具体方法为先用含有植物激素的培养基光自养培养小球藻，到稳定期后离心收获藻体，再将其转移至胁迫培养基中培养，以提高小球藻的油脂含量。该方法培养过程复杂，离心能耗较大，不适于规模化微藻培养。中国专利CN 101016514A通过微波处理微藻以提高微藻生物量，由于微波器件难于大型化，且耗能高，升热大，因此不适合工业应用。中国专利CN 102021208A公开了一种快速积累微藻胞内油脂的方法，即所谓的异养培养--稀释--光诱导，但该方法主要还是解决微藻生物量快速增殖，对油脂的积累影响不大，且如此复杂的过程对大规模工业过程是很难实现的。上述技术总体思路都是通过培养条件调控来提高微藻油脂产率。但这些调控方式主要是通过抑制微藻的生长使其生化过程转向油脂合成，结果是微藻产率大幅度降低。显然这种方法难以从根本上解决油脂产率低的问题。