一种微藻培养方法及其培养基的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微藻培养领域，尤其涉及一种微藻培养方法及其培养基。
【背景技术】
[0002] 微藻细胞中含有多种高价值的营养成分和化工原料，细胞代谢产生多糖、油脂、蛋 白质、色素等，在医药工业、食品工业、环境检测及净化、生物技术W及可再生能源制造等方 面有广泛应用，其中，微藻中的油脂作为可再生能源相当于石油，该生物"原油"相当环保， 可用来提炼汽油、柴油、航空燃油，并且可作为塑料制品和药物的原料，被认为是当今最有 开发前途的能源之一。
[0003] 为了解决目前能源匿乏，可再生能源再生周期长的问题，为了提高微藻的油脂产 量，人们主要采用两步法；1、将微藻接种到光照、温度、抑值、氮磯浓度等适合微藻大量增 殖的全培养基中，在短时间内大量培养得到高产量的微藻；2、将得到的高产量微藻再进行 胁迫培养，来提高微藻的油脂产量，胁迫培养是指通过改变微藻培养条件，例如，高光照强 度或者高盐度或者氮磯匿乏等，使得微藻在此条件下能够大量积累油脂。
[0004] 然而，在现有技术中采用两步法积累油脂使得整个微藻培养周期较长，微藻大量 增殖的条件不适用于积累油脂，而胁迫培养条件如高光照强度或者高盐度或者氮磯匿乏等 不利于微藻生长，导致微藻产量与油脂积累量彼此受限。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于，提供一种微藻培养方法及其培养基，能够在提高微藻产 量的同时提高微藻的油脂积累量。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一方面，本发明实施例提供一种微藻培养方法，用培养基培养微藻，在微藻培养的 过程中，保持所述培养基中氮浓度在第一预设范围内，磯浓度在第二预设范围内，其中，所 述第一预设范围的上限小于全培养基的氮浓度的下限，所述第二预设范围的上限小于全培 养基的磯浓度的下限。
[0008] 优选的，所述第一预设范围大于Omg/L小于等于30mg/L ;所述第二预设范围大于 Omg/L小于等于5mg/L。
[0009] 进一步优选的，所述第一预设范围为10-15mg/L ;所述第二预设范围为3-4mg/L。
[0010] 其中，所述保持所述培养基中氮浓度在第一预设范围内包括：根据培养过程微藻 消耗氮的速度，向所述培养基中持续添加氮溶液，使得所述培养基中氮浓度保持在第一预 设范围内；或者，每隔第一预设时间检测所述培养基中氮浓度，若所述培养基中的氮浓度小 于所述第一预设范围的下限，则向所述培养基中添加氮溶液，使得氮浓度在所述第一预设 范围内。
[0011] 其中，所述保持所述培养基中磯浓度在第二预设范围内包括：根据培养过程微藻 消耗磯的速度，向所述培养基中持续添加磯溶液，使得所述培养基中磯浓度保持在第二预 设范围内；或者，每隔第二预设时间检测所述培养基中磯浓度，若所述培养基中的磯浓度小 于所述第二预设范围的下限，则向所述培养基中添加磯溶液，使得磯浓度在所述第二预设 范围内。
[0012] 另一方面，本发明实施例提供一种微藻培养基，所述培养基中氮浓度在第一预设 范围内，磯浓度在第二预设范围内，其中，所述第一预设范围的上限小于全培养基的氮浓度 的下限，所述第二预设范围的上限小于全培养基的磯浓度的下限。
[0013] 优选的，所述第一预设范围大于Omg/L小于等于30mg/L ;所述第二预设范围大于 Omg/L小于等于5mg/L。
[0014] 进一步优选的，所述第一预设范围为l〇-15mg/L ;所述第二预设范围为3-4mg/L。
[0015] 本发明实施例提供的一种微藻培养方法及其培养基，在用该培养基培养微藻的过 程中，保持所述培养基中氮的浓度在第一预设范围内，磯的浓度在第二预设范围内，该氮磯 的浓度能够使微藻在正常增殖的同时积累油脂，进而使得微藻产量与油脂积累量协同提 高。克服了现有技术中采用两步法导致微藻产量与油脂积累量彼此制约，导致微藻产量与 油脂积累量提高有限的缺陷。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据该些附 图获得其它的附图。
[0017] 图1为对照例1与实施例1-4采用相应的A-E培养基培养微藻的结构示意图；
[0018] 图2为对照例1与实施例1-4采用相应的A-E培养基培养微藻所得的每天微藻产 量变化图；
[0019] 图3为对照例2与实施例5-8采用相应的A-E培养基培养微藻的结构示意图；
[0020] 图4为对照例2培养微藻所得的每天微藻累积产量变化图与实施例5-8培养微藻 所得的每天平均的微藻累积产量变化图。
【具体实施方式】
[0021] 现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每 一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可W对 本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部 分而说明或描述的特征可W用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。因此，基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明实施例所涉及的材料均可W通过商业途径或通过申请人获取。
[0023] -方面，本发明实施例提供一种微藻培养方法，用培养基培养微藻，在微藻培养的 过程中，保持所述培养基中氮浓度在第一预设范围内，磯浓度在第二预设范围内，其中，所 述第一预设范围的上限小于全培养基的氮浓度的下限，所述第二预设范围的上限小于全培 养基的磯浓度的下限。
[0024]本发明实施例提供的一种微藻培养方法，在培养微藻的过程中，保持培养基中氮 的浓度在第一预设范围内，磯的浓度在第二预设范围内，该氮磯的浓度能够使微藻在正常 增殖的同时积累油脂，进而使得微藻产量与油脂积累量协同提高。克服了现有技术中采用 两步法导致微藻产量与油脂积累量彼此制约，导致微藻产量与油脂积累量提高有限的缺 陷。
[00巧]其中，全培养基是指在目前所采用的两步法中使用的培养基，所述全培养基包含 氮源与磯源，且氮与磯的浓度较高，分别在50-500mg/L与10-50mg/L范围内，或者，所述全 培养基中的氮与磯的浓度范围分别为150-300mg/L与25-40mg/L。在用所述全培养基培养 微藻时，培养前期，氮磯浓度过大，能够提高微藻的产量与生长速度，但是对于微藻积累油 脂不利，随着微藻的大量增殖，氮磯不断消耗，培养后期氮磯含量匿乏，该时，虽然能够诱导 微藻积累油脂，但是，氮磯浓度不能满足微藻生长需要，导致微藻产量下降。
[0026] 为了使得微藻在培养前期就开始积累油脂，优选的，所述第一预设范围大于Omg/L 小于等于30mg/L ;所述第二预设范围大于Omg/L小于等于5mg/L。
[0027] 为了避免氮磯浓度过小造成微藻产量下降，而氮磯浓度过大不利于油脂积累的缺 陷，进一步优选的，所述第一预设范围为l〇-15mg/L ;所述第二预设范围为3-4mg/L。
[0028] 需要说明的是，在微藻培养过程中，随着微藻不断消耗氮磯，氮磯浓度会不断变 小，此培养过程为动态过程，该时，需要保持所述培养基中氮的浓度在第一预设范围内，磯 的浓度在第二预设范围内，使得培养过程为动态平衡过程，在此对所述保持方式不做限定， 只要使得氮磯的浓度变化为动态平衡，不会影响微藻增殖及油脂积累即可。
[0029] 所述保持所述培养基中氮的浓度在第一预设范围内的一种优选的实现方式是：根 据培养过程微藻消耗氮的速度，向所述培养基中持续添加氮溶液，使得所述培养基中氮浓 度保持在第一预设范围内。
[0030] 其中，对所述氮溶液的形式不做限定，例如，可W为无机氮配制所得的溶液，也可 W为有机氮配制所得的溶液，只要使得通过添加所述氮溶液能够保持总氮浓度在第一预设 范围内即可，而对所述氮溶液的浓度也不做限定，例如可W与培养基中氮浓度相同，也可W 不同，可W根据微藻消耗氮的速度与所述氮溶液的浓度来调节持续添加速
[0031] 度，W使得所述培养基中氮浓度保持在第一预设范围内。
[0032] 所述保持所述培养基中氮的浓度在第一预设范围内的另一种优选的实现方式是： 每隔第一预设时间检测所述培养基中氮浓度，若所述培养基中的氮浓度小于所述第一预设 范围的下限，则向所述培养基中添加氮溶液，使得氮浓度在所述第一预设范围内。
[0033] 其中，对所述每隔第一预定时间不做限定，根据微藻消耗氮的速度，对所述第一预 设时间可适当调节，例如，随着微藻产量的提高，消耗氮的速度加快，可W缩短所述第一预 设时间，提高添加氮溶液的频率，使得氮浓度保持在第一预设范围内即可。
[0034] 所述检测所述培养基中氮浓度的检测方法不做限定，例如，可W为指示剂检测方 法，比色卡检