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一种提高微藻生产油脂的方法

阅读:331发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种提高微藻生产油脂的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种提高微藻生产油脂的方法,首先将微藻培养基与凯氏拟小球藻FSH-Y3或/和斜生栅藻FSH-Y2 种子 液加入到光反应器中,调节pH为10~12,持续光照强度为8000-20000Lux,并通入CO2含量为1v%~5v%的气体培养一定时间;然后接入单针藻SHJ-02或/和栅藻HCS-02种子液,并通入CO2含量为5v%~45v%的气体,控制pH值为8~10,光照强度降至1000~5000Lux,改为光暗交替反应,光暗周期为0.5~5s,光暗时间比为1:1~5,培养至稳定期, 收获 微藻细胞。本发明能够提高微藻培养体系对高浓度CO2的耐受性和溶解性,提高了 生物 量和油脂含量。,下面是一种提高微藻生产油脂的方法专利的具体信息内容。

1.一种提高微藻生产油脂的方法,其特征在于包括如下内容:
(1)将微藻培养基与凯氏拟小球藻(Parachlorella kessleri)FSH-Y3或/和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)FSH-Y2种子液加入到光反应器中,调节pH为10~12,持续光照强度为8000~20000Lux,并通入CO2含量为1v%~5v%的气体,培养一定时间;
(2)在步骤(1)培养体系中接入单针藻(Monoraphidium sp.)SHJ-02或/和栅藻(Scenedesmus sp.)HCS-02种子液,并通入CO2含量为5v%~45v%的气体,控制pH值为8~10,光照强度降至1000~5000Lux,改为光暗交替反应,光暗周期为0.5~5s,光暗时间比为1:1~5,培养至稳定期,收获微藻细胞。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:微藻培养基采用BG11、SE、BBM培养微藻的液体培养基。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:凯氏拟小球藻FSH-Y3、斜生栅藻FSH-Y2的种子液制备方法如下:将培养基的pH调节为10~12,在温度20~30℃,光照周期24h,光暗时间比14:10~10:14,光照强度2000~20000Lux的条件下,振荡培养至对数生长期。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于:反应器中加入的凯氏拟小球藻FSH-Y3或/和斜生栅藻FSH-Y2种子液与微藻培养基的体积比1:20~1:10;当同时含两种微藻时,凯氏拟小球藻FSH-Y3和斜生栅藻FSH-Y2种子液的体积比为1:1~1:5。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:单针藻SHJ-02、栅藻HCS-02的种子液的制备方法如下:将培养基pH调节为7~9,在温度10~35℃,光照周期24h,光暗时间比14:10,光照强度1500~15000Lux,振荡培养至对数生长期。
6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于:反应器中加入的单针藻SHJ-02种子液或/和栅藻HCS-02的种子液与微藻培养基的体积比为1:20~1:10;当同时含两种微藻时,单针藻SHJ-02种子液和栅藻HCS-02种子液的体积比为1:1~1:5。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中接入小球藻SF-B1种子液,小球藻SF-B1种子液与微藻培养基的体积比为1:20~1:100。
8.根据权利要求1或7所述的方法,其特征在于:小球藻SF-B1种子液的制备方法如下:
将培养基pH调节为7~9,在温度10~30℃,光照周期24h,光暗时间比14:10,光照强度2000~20000Lux,振荡培养至对数生长期。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(1)反应温度基础上,步骤(2)采用逐步降温的方式进行培养,降温至0~20℃,每0.5~2h降低0.1~5℃。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的CO2体积含量为1v%~45v%的气体自制或者采用工艺烟气,工艺烟气来源于硫磺回收装置焚烧尾气、催化裂化再生尾气或S-zorb再生尾气,其中CO2含量为1v%~45v%,NOx含量不超过800×10-(6 v/v)。

说明书全文

一种提高微藻生产油脂的方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物技术和生物能源领域,具体涉及一种提高微藻生产油脂的方法。

背景技术

[0002] 由于化石能源的日趋减少和使用化石能源造成温室效应的增加,越来越多的科研工作者把目光集中到可再生能源的开发和利用上。生物质能作为地球上最重要的可再生能源,它包括林业生物质、农作物植物、农业废弃物等。在诸多的生物质能源中,微藻是重要的可再生资源。它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能强、生长周期短、生物量产量高等特点。其细胞中含独特的初级或次级代谢产物,化学成分复杂。微藻的太阳能转化效率可达到3.5%,是生产药品、精细化工品和新型燃料的潜在资源,从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲脂,即生物柴油
[0003] 随着世界经济的发展,大量的化石能源的使用和消耗,导致能源的短缺和环境的日益恶化,特别是CO2的急剧增加引起的温室效应越来越严重。微藻的生长周期短、光合效率高,CO2固定效率高,一定条件下可达陆生植物的10 倍以上,不仅可以减少CO2排放,同时也降低了培养成本;除CO2外,废气中的一些SOx、NOx 等成分也随着微藻的代谢被净化处理,有效减少有害气体排放。因此,利用微藻油脂作为原料生产的生物柴油是目前最有可能满足世界运输所需燃料的可再生能源。
[0004] 目前对于小球藻、栅藻等产油微藻研究的较多。CN102229889A公开了一株小球藻藻株Chlorella sp. MRA-1,MRA-1的生长可适应多种培养基、温度、氮源浓度、CO2浓度条件,在低氮条件下的油脂含量和产率高,其应用领域包括CO2的固定,废水的净化,油脂、蛋白质、色素、淀粉、多糖、核酸等生物质的生产。但在实际应用中,当CO2的浓度高于5%时,大多数微藻的生长将受到抑制。而且,二的溶解性与溶液的酸性有一定的关系,二氧化碳在碱性溶液中溶解度显著升高,而大多数微藻并不具有耐受高pH值能力,因此限制了二氧化碳的溶解性,影响藻株对二氧化碳的固定效率。
[0005] 光照强度是微藻培养中影响其生长和生化组分变化的重要元素之一。光照强度与海洋浮游植物脂肪酸含量之间的关系因种而异,但大部分种类在低光照强度时具有最高水平的EPA,而DHA则通常随光照强度降低而减少。对小新月菱形藻和球等鞭金藻的研究发现,低光照条件下两种微藻的脂肪含量多而高光照条件下则相反,在对其他饵料微藻的研究中也得到了相似的结果。也有实验表明,增加光照强度能够促进脂肪酸含量的增加,如小球藻和眼虫藻中多不饱和脂肪酸含量都会随光照强度增强而增加。然而更多的研究显示,生长在高光照强度下的微藻,其不饱和脂肪酸的比例降低。已知PUFAs主要存在于极性脂(磷脂和甘油脂)中,磷脂的含量相对稳定,甘油酯的相对数量与细胞的光合活力密切相关。低光照强度下,为了增加光吸收和光的利用效率,膜脂及光和色素的合成速率维持在较高水平。而当光照强度超过饱和光照强度时细胞内参与光和作用的细胞器含量减少,光的吸收能力和利用效率随之下降,膜脂合成速率较低,因而PUFAs含量减少。
[0006] 在户外微藻大规模培养中,光照强度和温度两个因素是密切相关的,因为它们都来自于太阳的辐射。Voltolina等发现在光照强度和温度不同的情况下,在户外培养的牟氏毛藻油脂含量冬季最高,其次为春季,夏季最低。此外,微藻的开放式培养容易受到丝状真菌、轮虫、原生动物等敌害生物污染,当这些敌害生物数量达到一定的密度时,即对培养藻类的生长繁殖造成影响,被污染后的藻液轻者不利于再扩大培养,重者会导致培养失败。
[0007] 由上述内容可知,微藻生产油脂与二氧化碳含量、光照强度、温度等因素密切相关,但不同微藻表现出不同的相关性,因此针对具体种类微藻如何能够高效生产油脂的实现方式还需要具体确定。

发明内容

[0008] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种提高微藻生产油脂的方法。本发明不仅能够提高微藻培养体系对高浓度CO2的耐受性和溶解性,提高生物量和油脂含量,而且可以抑制培养过程中杂菌污染。
[0009] 本发明提高微藻生产油脂的方法,包括如下内容:(1)将微藻培养基与凯氏拟小球藻(Parachlorella kessleri)FSH-Y3或/和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)FSH-Y2种子液加入到光反应器中,调节pH为10~12,持续光照强度为8000~20000Lux,并通入CO2含量为1v%~5v%的气体,培养一定时间;
(2)在步骤(1)培养体系中接入单针藻(Monoraphidium sp.)SHJ-02或/和栅藻(Scenedesmus sp.)HCS-02种子液,并通入CO2含量为5v%~45v%的气体,控制pH值为8~10,光照强度降至1000~5000Lux,改为光暗交替反应,光暗周期为0.5~5s,光暗时间比为1:1~5,培养至稳定期,收获微藻细胞。
[0010] 本发明中,所述的凯氏拟小球藻(Parachlorella kessleri)FSH-Y3、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)FSH-Y2、单针藻(Monoraphidium sp.)SHJ-02、栅藻(Scenedesmus sp.)HCS-02,分别于2014年5月26日、2012年9月11日、2015年4月24日、2015年4月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号分别为CGMCC No.9238、CGMCC No.6551、CGMCC No.10763、CGMCC No.10766,上述微藻分别在CN106467896A、CN104611227A、CN106635807A、CN107177505A中已公开,并提交了保藏及存活证明。
[0011] 本发明中,微藻培养基采用本领域人员熟知的BG11、SE、BBM等培养微藻的液体培养基。
[0012] 本发明中,凯氏拟小球藻FSH-Y3、斜生栅藻FSH-Y2的种子液制备方法如下:将培养基的pH调节为10~12,在温度20~30℃,光照周期24h,光暗时间比14:10,光照强度2000~20000Lux的条件下,振荡培养至对数生长期。反应器中加入的凯氏拟小球藻FSH-Y3或/和斜生栅藻FSH-Y2种子液与微藻培养基的体积比1:20~1:10。当同时含两种微藻时,凯氏拟小球藻FSH-Y3和斜生栅藻FSH-Y2种子液的体积比为1:1~1:5。
[0013] 本发明中,单针藻SHJ-02、栅藻HCS-02的种子液的制备方法如下:将培养基pH调节为7~9,在温度10~35℃,光照周期24h,光暗时间比14:10,光照强度1500~15000Lux,振荡培养至对数生长期。反应器中加入的单针藻SHJ-02种子液或/和栅藻HCS-02的种子液与微藻培养基的体积比为1:20~1:10。当同时含两种微藻时,单针藻SHJ-02种子液和栅藻HCS-02种子液的体积比为1:1~1:5。
[0014] 进一步的,在步骤(2)中接入小球藻(Chlorella sp.)SF-B1种子液,该藻株已经于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No. 11005,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。小球藻SF-B1能够耐受的CO2浓度可达40v%,能够耐受的NOx的浓度可达700×10-6(v/v),能利用含CO2和NOx的废气或烟气进行光照自养生长获取富含油脂的生物质,固碳效率高,耐受能力强。通过加入小球藻SF-B1,有助于提升微藻培养体系的固碳效率,更适应于极端环境;而且提升了体系耐低温能力,有助于油脂积累。小球藻SF-B1种子液的制备方法如下:将培养基pH调节为7~9,在温度10~30℃,光照周期24h,光暗时间比14:10,光照强度2000~
20000Lux,振荡培养至对数生长期。反应器中加入的小球藻SF-B1种子液与微藻培养基的体积比为1:20~1:100。
[0015] 进一步的,在步骤(1)反应温度基础上,步骤(2)采用逐步降温的方式进行培养,降温至0~20℃,每0.5~2h降低0.1~5℃。
[0016] 本发明中,所述的CO2体积含量为1v%~45v%的气体可以自制或者采用工艺烟气,烟气来源于硫磺回收装置焚烧尾气、催化裂化再生尾气或S-zorb再生尾气,其中CO2含量为1v%~45v%,NOx含量不超过800×10-(6 v/v)。
[0017] 本发明中,步骤(2)混合培养至生长稳定期结束,通过离心、沉降等方式收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量,细胞干重可达到12g/L以上,油脂含量可达到细胞干重的50%以上。
[0018] 与现有技术相比,本发明可以带来以下有益效果:(1)采用微藻两段法培养生产微藻油脂,第一阶段采用高pH、高持续光照,有助于微藻迅速增长,增加生物量;第二阶段采用常规pH、低光照强度及光暗交替反应的方式,有助于增强微藻的呼吸作用,提高油脂含量。同时,该培养方式可以抑制微藻培养体系杂菌污染和病虫害的生长,适于开放式培养微藻。
[0019] (2)采用两段变温法培养生产微藻油脂,在第一段培养温度基础上,第二段采用逐步降温方式培养,进一步提升了微藻油脂含量,避免杂菌污染。
[0020] (3)在采用两段法培养微藻生产油脂的过程中,通过高低pH、高低温环境、光照强度的变换,使培养体系始终处于微藻积累油脂和抑制其他微生物生长的适宜状态,从而可以提高固碳效率和油脂含量,提高了微藻培养过程的稳定性

具体实施方式

[0021] 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本发明中,wt%为质量分数,v%为体积分数,v/v为体积比。
[0022] 以下实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料,如无特殊说明,均从常规生化试剂商店购买得到。
[0023] 本发明培养结束后,离心收获微藻细胞,在-60℃下真空冷冻干燥至恒重后测量藻粉干重,计算生物质产量,并采用正己烷:乙酸乙酯法测得总脂含量。所述生物质产率为收获的藻粉质量g/(藻液体积L×培养时间d),脱除率为(通入气含量-排出气含量)/通入气含量。
[0024] 本发明微藻培养采用BG11培养基,配方如表1、表2所示。
[0025] 表1 BG11培养基*表2 表1中A5+Co solution的组成
首先按照表1和表2制备BG11液体培养基,将培养凯氏拟小球藻FSH-Y3、斜生栅藻FSH-Y2的培养基的pH调节为10,将培养小单针藻SHJ-02、栅藻HCS-02、小球藻SF-B1的培养基的pH调节为8.0,然后将凯氏拟小球藻FSH-Y3、斜生栅藻FSH-Y2、单针藻SHJ-02、栅藻HCS-02、小球藻SF-B1分别接种于上述培养基中。在恒温光照摇床中培养,培养温度为25℃,光照周期为24h,光暗时间比为14:10,光照强度为5000Lux,120rpm振荡培养至对数生长期,获得凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液、斜生栅藻FSH-Y2种子液、单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液和小球藻SF-B1种子液,将上述种子液在15℃弱光下保存备用。
[0026] 实施例1(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0027] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0028] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0029] 经检测后细胞干重可达到12.8g/L,油脂含量为细胞干重的51.1%,培养过程中CO2脱除率为51.3%,NO脱除率为50.3%。
[0030] 实施例2(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为12,加入量为8L,培养温度为35℃,持续光照强度为10000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO和NO2含量为80×10-(6 v/v)。
[0031] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800ml,调节微藻培养体系的pH为9,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v),持续光照改为光暗交替反应,光照强度至2000Lux;光暗周期为3s,光暗时间比为1:1。
[0032] (3)培养7天后进入稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0033] 经检测后细胞干重可达到12.3g/L,油脂含量为细胞干重的51.7%,培养过程中CO2脱除率为51.9%,NO脱除率为50.6%。
[0034] 实施例3(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为11,加入量为8L,培养温度为30℃,持续光照强度为15000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO和NO2含量为80×10-(6 v/v)。
[0035] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800ml,调节微藻培养体系的pH为10,培养温度为30℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v),持续光照改为光暗交替反应,光照强度至4000Lux;光暗周期为4s,光暗时间比为1:1。
[0036] (3)培养7天后进入稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0037] 经检测后细胞干重可达到13.1g/L,油脂含量为细胞干重的50.1%,培养过程中CO2脱除率为50.9%,NO脱除率为50.3%。
[0038] 实施例4(1)在20L光生物反应器中,加入斜生栅藻FSH-Y2的种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为-6
13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10(v/v)。
[0039] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0040] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0041] 经检测,细胞干重可达到12.9g/L,油脂含量为细胞干重的51.7%,培养过程中CO2脱除率为51.9%,NO脱除率为51.1%。
[0042] 实施例5(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液、斜生栅藻FSH-Y2的种子液各400mL和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为
8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0043] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养-6温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0044] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0045] 经检测,细胞干重可达到13.1g/L,油脂含量为细胞干重的51.9%,培养过程中CO2脱除率为52.1%,NO脱除率为51.3%。
[0046] 实施例6(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0047] (2)培养4天后,接入栅藻HCS-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-(6 v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0048] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0049] 经检测,细胞干重可达到13.1g/L,油脂含量为细胞干重的51.3%,培养过程中CO2脱除率为51.9%,NO脱除率为52.1%。
[0050] 实施例7(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0051] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液各400mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0052] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0053] 经检测,细胞干重可达到13.2g/L,油脂含量为细胞干重的51.8%,培养过程中CO2脱除率为52.7%,NO脱除率为52.3%。
[0054] 实施例8(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0055] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液、小球藻SF-B1种子液各400mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0056] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0057] 经检测,细胞干重可达到13.5g/L,油脂含量为细胞干重的52.3%,培养过程中CO2脱除率为53.9%,NO脱除率为78.9%。
[0058] 实施例9(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0059] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液各300mL,小球藻SF-B1种子液200mL,调节微藻培养体系的pH为8,培养温度为25℃,通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0060] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0061] 经检测,细胞干重可达到13.8g/L,油脂含量为细胞干重的52.9%,培养过程中CO2脱除率为54.6%,NO脱除率为72.1%。
[0062] 实施例10(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0063] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,采用逐步降温的方式进行培养,降温至17.8℃,每1h降低温度0.1℃。通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0064] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0065] 经检测,细胞干重可达到12.3g/L,油脂含量为细胞干重的55.7%,培养过程中CO2脱除率为53.9%,NO脱除率为51.4%。
[0066] 实施例11(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液和微藻培养基,种子液的加入量为800mL,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10-(6 v/v)。
[0067] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液800mL,调节微藻培养体系的pH为8,采用逐步降温的方式进行培养,降温至7℃,每8h降低温度2℃。通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0068] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0069] 经检测,细胞干重可达到12.1g/L,油脂含量为细胞干重的56.7%,培养过程中CO2脱除率为52.9%,NO脱除率为51.6%。
[0070] 实施例12(1)在20L光生物反应器中,加入凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液、斜生栅藻FSH-Y2的种子液各400mL和微藻培养基,微藻培养基的pH值调节为10,加入量为8L,培养温度为25℃,持续-6
光照强度为13000Lux,通入烟气中CO2的含量为5v%,NO含量为50×10(v/v)。
[0071] (2)培养4天后,接入单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液各300mL,小球藻SF-B1种子液200mL,调节微藻培养体系的pH为8,采用逐步降温的方式进行培养,降温至7℃,每8h降低温度2℃。通入烟气中CO2的含量为40v%,NO含量为800×10-6(v/v);持续光照改为光暗交替反应,光照强度至3000Lux,光暗周期为2s,光暗时间比为1:1。
[0072] (3)培养7天后进入生长稳定期,结束培养,离心收获微藻细胞,测定细胞干重和油脂含量。
[0073] 经检测,细胞干重可达到12.2g/L,油脂含量为细胞干重的57.7%,培养过程中CO2脱除率为51.9%,NO脱除率为75.1%。
[0074] 比较例1同实施例5,不同在于:凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液、单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液在培养起始一起加入反应池中,采用步骤(1)的培养条件。经检测,细胞干重为
10.1g/L,油脂含量为细胞干重的42.1%,CO2脱除率为40.9%,NOx脱除率为50.8%。
[0075] 比较例2同实施例5,不同在于:凯氏拟小球藻FSH-Y3种子液、单针藻SHJ-02种子液、栅藻HCS-02种子液在培养起始一起加入反应池中,采用步骤(2)的培养条件。经检测,细胞干重可为
11.3g/L,油脂含量为细胞干重的43.1%,CO2脱除率为42.7%,NOx脱除率为51.8%。
[0076] 综上可知,相对于单一藻种或者直接混合培养,采取两步法混合培养,有助于提高培养体系的耐受能力,而且可以获得更高的生物量和油脂含量。本发明利用烟气制备微藻油脂,即实现了油脂的生产,同时可以净化废气,经济效益和环境效益显著提高。
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