驯化促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法_2

文档序号:9822972阅读:来源:国知局
r>[0022]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0023]如图1所示,烟气0)2驯化促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法具体包括下述步骤:
[0024](I)按接种量10?20%将雨生红球藻液体接种到400ml液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入体积浓度为6%的高浓度CO2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3000?3500Lux、温度25?28°C条件下,培养4?6天;将上述6 %⑶2培养的藻株以10?20 %的接种量转接入新的液体BG-11培养基中,然后通入体积浓度为1 %的高浓度CO2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3000?3500Lux、温度25?28°C条件下,培养4?6天。
[0025](2)取上述1 % CO2气体中培养4?6天后的藻液,以1?20 %的接种量转接入新的液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入C02体积浓度为12?15 %的燃煤电厂烟气,在气体流量为60ml / min、光照强度为3000?3500LUX、温度为25?28°C条件下,连续培养5?10代,即获得在燃煤电厂烟气条件下快速生长的目标藻株。
[0026](3)取对数生长期的目标藻株,以10?20%的接种量接种到400ml液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入C02体积浓度为12?15%的燃煤电厂烟气促进藻株生长,在气体流量为60ml/min、光照强度3000?3500LUX、温度为25?28 °C的条件下,培养目标藻株7?10天,通过测量藻细胞个数计算生长速率。
[0027]生长速率的测定计算方法为:每隔24h取2mL藻液,向藻液中加入0.2mL鲁哥试剂,震荡摇匀,制片,在光学显微镜下观察,利用血球计数板计数,计算藻细胞数N(个/mL)再利用公式μ= (InN2-1n Nd/Urti)计算细胞平均生长速率,作为生长速率;其中,μ为细胞平均生长速率;N1为第^天时的藻细胞数(个/mL),N2为第时的藻细胞数(个/mL)。所用化学药品和试剂均购自国药集团化学试剂有限公司,试剂等级为分析纯。
[0028](4)将步骤(3)培养结束后的目标藻株,置于高光照强度7500?lOOOOLux下继续培养,并持续通入CO2体积浓度为12?15%的燃煤电厂烟气胁迫提高藻株中的虾青素含量,培养条件为:气体流量为120ml/min、培养温度为25?28°C,培养10?15天后,将藻液离心和冷冻干燥得到雨生红球藻干藻粉,测量评价雨生红球藻粉的生物质干重和虾青素含量。
[0029]生物质干重M(g/L)的测定方法为:取1mL藻液以8000rmp离心10分钟,去上清液,用蒸馏水冲洗获得的藻泥两次,再将藻泥离心脱水后置于_70°C下冷冻24小时后,放入低温真空干燥仪中干燥24小时,对所得藻粉称重并计算生物质干重M(g/L)。
[0030]虾青素含量的测定方法采用高效液相色谱法(HP L C ),具体为:取1 m L藻液,SOOOrmp离心10分钟,去除上清液,将藻泥置于-70°C冷冻24小时后,放入低温真空干燥仪中干燥24小时;将冷冻干燥所得的藻粉置于15ml分散机试管中,加入5mL甲醇-二氯甲烷混合溶液(25:75,v/v),在5500rmp均质研磨萃取2分钟,所得混合液在8000rmp离心5分钟,取上清液,反复萃取至藻渣无色;将反复萃取后留存的含有虾青素的上清液混合,并用甲醇-二氯甲烷混合溶液定容至25mL;取5mL混合液,加入ImL 0.05mol/L NaOH-甲醇溶液,于室温、暗光、氮气环境下进行皂化反应(至少8小时);反应产物用氮吹仪定容至5mL,用0.45μπι滤膜过滤,滤液用于高效液相色谱(HPLC)测定虾青素含量;HPLC工作条件如下:流动相为A水、B甲醇、C 异丙醇、D 乙腈,洗脱梯度为:0min,20%A、50%B、30%D;5min,20%A、50%B、30%D;15111;[11,60%13、10%(]、30%0;流速为11111/111;[11;取476111]1波长下的好青素吸收峰面积,依据4下青素含量与峰面积对应的标准曲线计算虾青素浓度Dast(mg/L);则干藻粉中虾青素含量的计算方法如下:Cast(mg/g)=Dast(mg/L)/M(g/L),其中M(g/L)为藻液烘干后的生物质干重。所用虾青素标准药品购自西格玛奥德里奇公司(中国),试剂等级为色谱纯,其它试剂购自国药集团化学试剂有限公司,试剂等级为色谱纯。
[0031]在本发明中,液体BG-1l培养基的成分组成为:1.5g/L NaN03、0.2g/L Na2CO3'
0.075g/L MgS04.7H20、0.4g/L K2HP04、0.036g/L CaCl2.2H20、2.2 X 10—4g/L ZnSO4.7H20、1.8X10—3g/L MnCl2.4H20、2.1X10—5g/L NaMoOh0.8 X 10—5g/L C11SO4.5H20、2.8X10—3g/L H3BO3、0.0Olg/L EDTA、0.006g/L柠檬酸。所用化学药品和试剂均购自国药集团化学试剂有限公司,试剂等级为分析纯。
[0032]下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
[0033]实施例1
[0034](I)按接种量10%将雨生红球藻液体接种到400ml液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入体积浓度为6%的高浓度⑶2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3000LUX、温度25°C条件下,培养6天;将上述6%CO2培养的藻株以10%的接种量转接入新的液体BG-1I培养基中,然后通入体积浓度为10%的高浓度CO2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3000LUX、温度25°C条件下,培养6天;
[0035](2)取上述10 % CO2气体中培养6天后的藻液,以10 %的接种量转接入新的液体BG-11培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入CO2体积浓度为12%的燃煤电厂烟气,在气体流量为60ml/min、光照强度为3000LUX、温度为25°C条件下,连续培养5代,即获得在燃煤电厂烟气条件下快速生长的目标藻株;
[0036](3)取对数生长期的目标藻株,以10%的接种量接种到400ml液体BG-1I培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入CO2体积浓度为12%的燃煤电厂烟气促进藻株生长,在气体流量为60ml/min、光照强度3000LUX、温度为25 0C的条件下,培养目标藻株10天,通过测量藻细胞个数计算得其生长速率为0.37/d;
[0037](4)将步骤(3)培养结束后的目标藻株,置于高光照强度lOOOOLux下继续培养,并持续通入CO2体积浓度为12%的燃煤电厂烟气胁迫提高藻株中的虾青素含量,培养条件为:气体流量为120ml/min、培养温度为25°C,培养15天后,将藻液离心和冷冻干燥得到雨生红球藻干藻粉,测得其生物质干重为2.0g/L和虾青素含量为26mg/g。
[0038]在本实施例中,液体BG-1l培养基的成分组成为:1.5g/L NaN03、0.2g/L Na2C03、0.075g/L MgS04.7H20、0.4g/L K2HP04、0.036g/L CaCl2.2H20、2.2 X 10—4g/L ZnSO4.7H20、1.8X10—3g/L MnCl2.4H20、2.1X10—5g/L NaMoOh0.8 X 10—5g/L C11SO4.5H20、2.8X10-3g/L H3BO3、0.001 g/L EDTA、0.006g/L 柠檬酸。
[0039]实施例2
[0040](I)按接种量15%将雨生红球藻液体接种到400ml液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入体积浓度为6%的高浓度⑶2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3200LUX、温度26°C条件下,培养5天;将上述6%CO2培养的藻株以15%的接种量转接入新的液体BG-1I培养基中,然后通入体积浓度为10%的高浓度CO2气体,在气体流量为60ml/min、光照强度为3200LUX、温度26°C条件下,培养5天;
[0041 ] (2)取上述1 % CO2气体中培养5天后的藻液,以15 %的接种量转接入新的液体BG-11培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入CO2体积浓度为13%的燃煤电厂烟气,在气体流量为60ml/min、光照强度为3200LUX、温度为26°C条件下,连续培养8代,即获得在燃煤电厂烟气条件下快速生长的目标藻株;
[0042](3)取对数生长期的目标藻株,以15%的接种量接种到400ml液体BG-1l培养基中,然后将接种后的培养基置于容积为600ml的圆柱光合反应器,再向光合反应器中通入CO2体
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