[发明专利]一种改进培养条件以提高微藻产油能力的方法

说明书

本发明提供一种改进培养条件以提高微藻产油能力的方法，属于生物技术领域，该微藻与细菌共生培养，藻菌共生培养基中加入尿囊素。该方法能够使肠杆菌的代谢途径发生改变，产生某种物质，使小球藻MYB7和AP2‑4两个基因的启动子区发生去甲基化，促进三酰甘油的生成；能够促进微藻细胞分泌附着型胞外聚合物，强化微藻和细菌的联系，促进藻细胞的稳定性聚集，减少采收成本。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体一种改进培养条件以提高微藻产油能力的方法。

背景技术

众所周知，全球大多数能源消耗都来自化石燃料，化石燃料的持续利用加剧了全球变暖、环境污染以及人类健康等问题，因此，开发可依赖、可持续、经济型燃料成为一个具有挑战性的目标。如今，微藻已被公认是生物柴油和生物产品最有希望的原料之一，藻类生长速度和产油率比其他油料作物高，并且可以通过光合作用吸收大气中的CO2合成各种物质，如不饱和脂肪酸、蛋白质、多糖、油脂、色素和维生素等，因此，微藻作为第三代生物燃料原料的开发利用也日益增长。在大规模微藻培养系统中，细菌和其他微生物的作用是不容忽视的。许多研究表明，微藻与细菌、真菌等微生物之间相互影响可形成互惠关系、共生关系或寄生关系等。在这些体系中，微藻为微生物的生长提供所需氧气和养分，而微生物为微藻提供CO2和生长刺激因子，并且消耗由微藻产生的胞外多聚物(EPS)等，从而构成一个比较好的循环体系。在藻菌体系中，有些细菌能够消耗微藻产生的氧气产生促进微藻生长的物质，分解微藻产生的自身抑制物和提供微量元素等，对微藻生长、油脂积累、脂肪酸种类和生长环境稳定等方面都有促进作用

现有技术如授权公告号为CN 105695355B的中国发明专利，公开了一种利用两轮共培养和絮凝法制备菌藻细胞的方法，包括：1)将第一次加入的水稻内生泛菌和小球藻在光照下进行第一轮菌藻共培养，培养结束后，得到第一轮菌藻共培养液；2)在第一轮菌藻共培养液中再补加第二次加入的水稻内生泛菌，在光照下进行第二轮菌藻共培养，培养结束后，得到第二轮菌藻共培养液；3)对第二轮菌藻共培养液进行絮凝采收处理，得到菌藻细胞。该发明通过应用水稻内生泛菌和小球藻进行菌藻共培养提高藻细胞的生长速率和生物量，同时改善藻细胞絮凝性能，减少化学絮凝剂的使用和对藻细胞的毒害，提高藻细胞采收效率，降低藻细胞采收成本，从而大幅降低蛋白核小球的工业生产和开发应用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进培养条件以提高微藻产油能力的方法，该方法能够使肠杆菌的代谢途径发生改变，产生某种物质，使小球藻MYB7和AP2-4两个基因的启动子区发生去甲基化，促进三酰甘油的生成；能够促进微藻细胞分泌附着型胞外聚合物，强化微藻和细菌的联系，促进藻细胞的稳定性聚集，减少采收成本。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

提供一种提高培养微藻产油能力的方法，其特征在于：将所述微藻与细菌在包含尿囊素的培养基中共生培养。微藻MYB7和AP2-4两个基因的沉默能够使DGAT2-1和DGAT2-5基因的表达显著下调，调控油脂代谢的三酰甘油途径，减少油脂的积累。加入尿囊素能够使细菌的代谢途径发生改变，产生某种物质，使微藻MYB7和AP2-4两个基因启动子区发生去甲基化，促进MYB7和AP2-4两个基因的表达，进而促进DGAT2a基因的表达，促进三酰甘油的生成，提高油脂的积累量。

在一些实施方式中，上述微藻为小球藻，细菌为肠杆菌。小球藻和微生物之间有很强的专一性，有些细菌会与小球藻产生竞争关系，而肠杆菌能够促进小球藻的生长。

在一些实施方式中，上述小球藻与肠杆菌的初始接种比例为2-3:1。肠杆菌能够消耗小球藻产生的氧气、分解小球藻产生的自身抑制物，更好的促进小球藻的生长，但是由于资源有限，不能支撑肠杆菌更高的生物量，且当肠杆菌比例更高时，很容易和小球藻竞争利用一些资源，影响小球藻的生长，当小球藻与肠杆菌的初始接种比例为2-3:1时，共培养得到小球藻的生物量较高。