[发明专利]一种同步提高自养微藻的叶黄素和碳水化合物产量的方法

摘要

本发明涉及一种同步提高自养微藻的叶黄素和碳水化合物产量的方法，包括以下步骤：先将藻种接种于种子培养基培养成种子液，再接种于装有发酵培养基的光生物反应器中培养，控制初始光照强度为60~300μmol/m²/s，之后光照强度每12小时提高50~150μmol/m²/s，直至发酵结束；同时在初始氮源浓度开始耗尽时，开始恒速流加氮浓度为2‑14g/L的氮源，流加速度为1~10mg/L/h，发酵周期4~6天。采用本发明方法培养的微藻生物量浓度可达4~9g/L，叶黄素产量20~60mg/L，碳水化合物产量1.4~3.3g/L，且发酵周期短，生产工艺简单，生产成本低，能够显著提高采用微藻同时生产叶黄素和生物燃料的工业化前景。

主权项

1.一种同步提高自养微藻的叶黄素和碳水化合物产量的方法，其特征在于包括以下步骤：1）种子培养：从固体平板上刮取藻种接种于装有种子培养基的光生物反应器中，控制反应器中藻细胞初始浓度为5~75 mg/L，培养过程中，温度控制在25~35℃，光照强度控制在150~900μmol/m²/s，在所通气体中二氧化碳浓度保持在0.03~10%，通气量控制在0.01~0.5 VVM，培养3~7天；2）发酵培养：将步骤1）的种子，以1~10%vol的接种量接入装有发酵培养基的光生物反应器中，发酵过程中，温度控制在25~35℃，在所通气体中二氧化碳浓度保持在0.03~10%，通气量控制在0.01~0.5 VVM；初始光照强度控制在60~300μmol/m²/s，之后光照强度每12小时提高50~150μmol/m²/s，直至发酵结束；同时待发酵培养基中初始氮源浓度降至0~10 mg/L时，开始恒速流加氮浓度为2‑14 g/L的氮源，流加速度为1~10 mg/L/h；发酵周期4~6天，生物量浓度4~7 g/L，叶黄素产量20~42 mg/L，碳水化合物产量1.4~2.5 g/L；步骤1）中，种子培养基组成为：硝酸钠0.5~1.5 g/L，磷酸氢二钾0.0183~0.183 g/L，七水硫酸镁0.035~0.350 g/L，二水氯化钙0.015~0.150 g/L，磷酸二氢钾0.048~0.480 g/L，氯化钠0.015~0.150 g/L，六水氯化铁0.770~7.770 mg/L，乙二胺四乙酸二钠0.440~10.250 mg/L，七水硫酸锌0.025~0.250 mg/L，七水硫酸钴0.016~0.160 mg/L，五水硫酸锰0.184~1.84 mg/L；步骤2）中，发酵培养基组成为：初始氮浓度30~200 mg/L，氯化钠0.015~0.150 g/L，二水氯化钙0.015~0.150 g/L，七水硫酸镁0.025~0.250 g/L，碳酸氢钠0.025~2.5 g/L，磷酸氢二钾0.035~0.350 g/L，磷酸二氢钾0.075~0.750 g/L，六水氯化铁0.002~0.050 g/L，硼酸0.011~0.110 mg/L，七水硫酸锰0.069 ~0.690 mg/L，七水硫酸锌0.187~1.870 mg/L，二水钼酸铵0.00124~0.0124 mg/L，无水硫酸铜0.0025~0.025 mg/L；所述微藻为小球藻属藻种。