专利名称：一种利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法
技术领域：
本发明涉及一种酵母培养基有机氮的生产方法，属于微生物培养和发酵工程领域。核心材料是生长在富营养化水体中微藻细胞生物质，采用本发明生产的有机氮源适用于多种常见酵母细胞的培养，可完全替代目前广泛使用的蛋白胨和酵母粉。
背景技术：
酵母是遗传学、微生物学和分子生物学研究的重要模式菌种，也是发酵工程研究和发酵工业中应用最为广泛的工业菌种之一。有机氮源是酵母细胞生长代谢必须的营养成分，因此必须在培养基中添加蛋白胨、牛肉膏和酵母粉等有机氮源组分，才能保证酵母细胞正常生长；工业发酵过程中添加一定的有机氮源将提升工业发酵过程的生产强度和酵母细胞对环境因子的耐受能力。目前使用的各种有机氮源价格昂贵，是培养基主要成本之一；经济上不具备在工业发酵过程中应用的价值。因此来源丰富、价格低廉的有机氮源将降低酵母细胞培养的成本，满足工业发酵过程对有机氮源的迫切需求。微藻在富营养化水体中大量生长，将进一步恶化水体质量，影响水源地生态环境和居民健康。研究和经验均表明集中打捞是治理水华和减轻水体富营养化水平的根本途径。水华微藻细胞内含有较高水平的蛋白质，经过提取加工可以实现资源化利用；避免大量打捞的微藻细胞生物质因处理不当，造成二次污染和资源浪费。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种适合常见酵母细胞培养的廉价有机氮源，降低酵母细胞培养过程的成本。本发明的目的之二是提供一种水华微藻细胞生物质的资源化利用方法，将胞内含氮有机物提取、水解之后，加工成有机氮源产品，作为酵母细胞培养的有机氮源。本发明所提供的技术方案特征在于
(1)采用的原料是来源丰富的水华微藻生物质，经过洗涤一7K解一上清脱色一干燥一粉碎的工艺加工之后即可得到产品。(2)采用(1)所列工艺得到的产品呈黄褐色粉状，可溶物含量>95%，氮含量高于 >7. 4%，总氨基酸含量>57%，其中游离氨基酸含量>28%。(3)采用(1)所列工艺对微藻生物质中氮元素回收率>65%。(4)本发明生产的有机氮源产品适用于多种常见的酵母菌种，可完全替代目前使用的酵母粉和蛋白胨，取得良好的培养效果。本发明采用的微藻细胞生物质中包含蓝藻和绿藻，具体的种类至少含有铜绿微囊藻、衣藻和螺旋鱼腥藻。本发明提供的生产工艺中水解步骤使用的处理液为低浓度酸溶液，其中含有盐酸、硫酸、乙酸、乳酸中一种或多种。
具体实施例方式1、对本发明的生产工艺路线的进一步描述水华微藻生物质收集之后用自来水洗涤2-4次，采用过滤进行固液分离；分离后的湿生物质和处理液按1 3的比例在不锈钢容器内混合、搅拌、加热，温度控制在70-95°C，反应时间为2-4小时；过滤分离收集上清液，经过脱色、真空干燥、粉碎即产品。2、原料、产品、残渣中氮含量采用微量凯氏定氮仪测定；产品中游离氨基酸和总氨基酸含量采用氨基酸分析仪(Hitachi L8900)确定。3、以本产品替代标准YPD培养基中蛋白胨和酵母粉，在相同条件下培养酿酒酵母{Saccharomycescere visiae)、毕氏酵母{Pichia pastor is)、管囊酵母 iPachysolen tannophilus )、热带假丝酵母tropicalis )，通过比较细胞的生长情况评价产品培养效果。培养基组成如下
培养基一葡萄糖5 g/Ι，产品D 4g/l ；
培养基二葡萄糖5 g/Ι，蛋白胨2 g/Ι，酵母粉2 g/1。
权利要求
1.一种利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，其特征在于，包括以下步骤a.收集水华微藻生物质之后，用自来水洗涤2-4次，采用过滤进行固液分离；b.分离后的湿生物质和处理液按1:3的比例在不锈钢容器内混合，加热搅拌，温度控制在70-95 ° C，反应时间为2-4小时；c.过滤分离收集上清液，经过脱色、真空干燥、粉碎处理后即产品。
2.根据权利要求1所述利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，其特征在于步骤a中所用的原料是富营养化水体中造成水华现象的微藻细胞生物质，主要含有蓝藻和绿藻。
3.根据权利要求1所述利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，其特征在于步骤b中所用的处理液为低浓度酸溶液，其中含有盐酸、硫酸、乙酸、乳酸中一种或多种。
4.根据权利要求1所述利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，其特征在于步骤b中对原料中含氮有机物提取和水解同步完成。
5.根据权利要求1所述利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，其特征在于生产的有机氮源适用于培养的酵母酵母菌种包括酿酒酵母、毕氏酵母、管囊酵母、热带假丝酵母。
全文摘要
本发明涉及一种利用水华微藻生物质生产酵母培养基有机氮源的方法，水华微藻生物质收集后经过洗涤和提取水解后，水解液经过脱色、干燥和粉碎后得到产品。采用本发明生产的有机氮源产品的总氮含量、游离氨基酸含量和溶解性等指标接近目前实验室普遍使用的酵母粉，适用于常见酵母菌种的培养，可替代目前使用的蛋白胨和酵母粉作为有机氮源。本发明可对微藻生物质原料中氮元素高水平回收，实现废物资源化利用。
文档编号C12N1/16GK102229895SQ20111015831
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者申渝, 郭劲松, 陈猷鹏 申请人:重庆大学, 重庆工商大学