一种开放式培养微藻的方法
【专利摘要】本发明涉及一种开放式培养微藻的方法，包括如下内容：微藻培养采用常规培养方法和条件，在微藻培养初始时，直接在微藻培养基中添加植物提取物，植物提取物为印楝提取物、川楝提取物和苦皮藤提取物中的一种或几种，添加量为5-80mg/L。本发明方法可以解决微藻开放式培养中敌害生物污染问题，有效防治开放式培养的杂菌和病虫害污染，同时具有价格低廉、安全可靠、并且对后续传代培养不会产生抗药性的优点。
【专利说明】一种开放式培养微藻的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微藻生物【技术领域】，具体涉及一种防治敌害生物污染的开放式培养微藻的方法。
技术背景
[0002]微藻富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸等营养成分(如螺旋藻)，可用于食品、医药和能源方面；可以大量积累脂肪酸，有些微藻脂肪酸含量可占干重的30%-60%。利用培养微藻来积累油脂资源，已经成为目前利用太阳能开发可再生资源最热门的研究领域，不仅具有强大的市场潜力，而且具有非凡的社会价值。
[0003]目前，微藻培养方式有封闭式和开放式两种。封闭式是指采用不同结构的封闭式反应器，如气升式、搅拌式、管式等，生产成本较高，可用于生产高附加值产物或作为开放式培养的种子罐。开放式是指采用开放池培养装置，如跑道池、圆形浅池，它具有技术简单、投资低廉的优点，因此近年来备受研究者的关注。但是，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，这些敌害生物在藻类培养液中生长、繁殖。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，重者会导致培养的失败。因此，如何有效地防止敌害生物的污染是微藻规模化培养的一个关键问题。
[0004]近年来，关于微藻病虫害等敌害生物防治方法已有许多人做了研究，这方面也有一些报道。传统的方法第一是采用物理方法如过滤或者酸化的方法杀灭和消除藻类中的敌害生物。如郑春波等(郑春波，于诗群，姜启平等.扁藻与金藻类生产性培养中敌害生物的防治技术[J].水产养殖，2004, 25(3):33)在《扁藻与金藻类生产性培养中敌害生物的防治技术》一文中用过滤和酸化的方法消除和杀灭藻液中的敌害生物，过滤的方法比较麻烦，处理不干净，而且不适用于大规模养殖，而酸化的方法在杀灭敌害生物的同时藻本身的生长也受到了抑制。
[0005]其二是通过化学的方法来治理微藻开放式培养中的敌害生物污染。如专利CN98113428.9采用向微藻培养池中加入化学试剂铵盐(NH4+)来杀灭杂菌和病虫害等污染物，这种方式的一个缺点是增加了成本，并且铵盐的增加会对微藻蛋白的后期处理及品质产生不利的影响。
[0006]其三是采用生物防治的方法来治理微藻开放式培养中的敌害生物污染。在培养过程中添加抗生素的方法来抑制敌害生物的污染，如林伟在《几种海洋微藻无菌化培养》一文中在微藻培养的指数生长期利用青霉素、庆大霉素及卡那霉素组合抗生素来杀灭杂菌保证藻液免受污染，但这种方法成本不仅比较高，而且在培养几代后敌害生物也容易产生抗药性，抗生素也就失去了原有的作用。
[0007]其四是采用添加植物提取物的方法来治理微藻开放式培养中的病虫害。如专利CN200610113360.8公开了在微藻培养池中添加青蒿药物提取液，可以有效地抑制纤毛虫的生长并保证藻体本身生长不受影响，但是这种药用提取液比较单一，不能有效地抑制霉菌、酵母等真菌类杂菌的污染，仅对葡萄球菌等细菌属原核生物有效，同时加入青蒿提取液并未有效积累微藻生长中的油脂含量。
[0008]基于以上分析，如何有效地防治敌害生物污染又不会对藻液有毒害作用是急需解决的问题。
【发明内容】
[0009]针对现有技术的不足，本发明提供一种开放式培养微藻的方法。该法可以解决微藻开放式培养中敌害生物污染问题，有效抑制杂菌和防治病虫害污染，同时具有价格低廉、安全可靠、并且对后续传代培养不会产生抗药性的优点。
[0010]本发明开放式培养微藻的方法包括如下内容:微藻培养米用常规培养方法和条件，在微藻培养初始时，直接在微藻培养基中添加植物提取物，植物提取物为印楝提取物、川楝提取物和苦皮藤提取物中的一种或几种，添加量为5-80mg/L，优选为20-60mg/L。
[0011]本发明中，所述植物提取物中印楝提取物的添加量不超过30mg/L。
[0012]本发明中，所述微藻为小球藻、小环藻、栅藻、雨生红球藻等含油微藻。所用的培养基可以采用本领域常规的培养基，如可以为普通的SE培养基、DI培养基、Chu IO培养基、BBM培养基、BGll培养等淡水培养基或f/2培养基等海水培养基。所述微藻的培养条件为:培养温度为18_37°C，光照强度为15001ux-100001ux，每天的光照时间为9_14h，培养周期为7-20天。上述微藻的种类、培养基、培养条件等是本领域技术人员熟知的内容。
[0013]本发明中，所述印楝提取物为印楝的果实、种子、油、叶、茎杆和树皮中的一种或几种；川楝提取物为川楝的果实、叶、茎杆和树皮中的一种或几种；苦皮藤提取物为苦皮腾的根皮、茎皮和叶中的一种或几种。
[0014]本发明中，所述植物 提取物的提取液采用乙醇、甲醇或丙酮，优选为乙醇。
[0015]本发明中，所使用的印楝、川楝、苦皮藤可以是任意品种。
[0016]本发明中，所述植物提取物在微藻接种前随培养基直接加入。
[0017]本发明中，植物提取物的制备具体为:将印楝、川楝或苦皮藤粉碎，加入0.5-5倍体积的提取液，优选加入1.0-1.2倍体积的乙醇，浸泡24-96h ;然后超声处理10-60分钟后过滤除去残渣，得到所需的植物提取液；再将上述提取液经过减压浓缩后冻干，得到固体提取物，可长时间保藏备用。需要使用混合提取物时，可以将相应的植物混合，共同进行提取物的制备。
[0018]本发明所采用的植物提取物中含有的印楝素和苦皮腾素等物质能够干扰敌害生物的呼吸作用和代谢平衡，同时它对通过光合作用生长的植物和藻类不产生毒性，并且组分中含有大量的微藻所必需的糖类、金属离子和少量维生素，有利于藻类的生长。
[0019]本发明方法的有益效果是:本发明对微藻培养过程的丝状真菌、纤毛虫及原生动物等敌害生物具有抑制和杀灭作用；而且添加的提取物组分中由于含有有利于微藻的糖类和维生素组分，因此可以提高微藻的生长速率、生物量和脂肪酸含量。同时，本发明采用的植物提取物为植物源物质，长期使用不会对敌害生物产生抗药性，并且对微藻本身的生长无毒害作用。因此，本发明不仅解决了微藻开放式培养中杂菌和病虫害的污染防治问题，而且还具有操作简单，原料易得，成本低，无污染等优点，具有广泛的应用前景。【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施例对本发明进行详细说明。
[0021]本发明方案如下:在微藻培养中，为了抑制杂菌和防治病虫害污染，在培养基中直接加入适量的印楝提取物、川楝提取物、苦皮藤提取物中的一种或几种，充分搅拌均匀，对微藻进行常规性培养，来抑制杂菌和杀灭病虫害污染物。
[0022]植物提取物的制备方法为:将印楝、川楝或苦皮藤充分粉碎，加入等体积乙醇，浸泡48小时，用超声波处理30分钟后将过滤除去残渣，得到所需的提取物。
[0023]实施例1 提取物对培养过程中杂菌的抑制效果和病虫害的防治效果。
[0024]将处于对数生长期的小球藻藻液接种于20L的开放式跑道池反应器中，培养基为SE培养基，在培养初始随培养基加入不同的提取物。在接种后小球藻的初始密度为IXlO6个/mL，采用不同含量的植物提取物进行培养实验。培养温度25°C，培养光照为30001UX，光暗周期24h，光暗时间比为14:10 (小时)，培养6天后，用血球计数法在显微镜下对小球藻的数量以及杂菌和病虫害的数量进行观察计数，所得的结果如表1所示。
[0025]表1添加 不同植物提取物对小球藻污染的监测结果
【权利要求】
1.一种开放式培养微藻的方法，其特征在于包括如下内容:微藻培养采用常规培养方法和条件，在微藻培养初始时，直接在微藻培养基中添加植物提取物，植物提取物为印楝提取物、川楝提取物和苦皮藤提取物中的一种或几种，添加量为5-80mg/L。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:植物提取物的添加量为20-60mg/L。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于:植物提取物中印楝提取物的添加量不超过30mg/L。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:微藻为小球藻、小环藻、栅藻或雨生红球藻。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于:微藻培养基为淡水培养基或海水培养基。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:微藻的培养温度为18-37°C，光照强度为15001ux-100001ux，每天的光照时间为9_14h，培养周期为7-20天。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:印楝提取物为印楝的果实、种子、油、叶、茎杆和树皮中的一种或几种；川楝提取物为川楝的果实、叶、茎杆和树皮中的一种或几种；苦皮藤提取物为苦皮腾的根皮、茎皮和叶中的一种或几种。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:植物提取物的提取液采用乙醇、甲醇或丙酮。`
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:植物提取物在微藻接种前随培养基直接加入。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:植物提取物的制备具体为:将印楝、川楝或苦皮藤粉碎，加入0.5-5倍体积的提取液，浸泡24-96h ;然后超声处理10-60分钟后过滤除去残渣，得到所需的植物提取液。
【文档编号】C12N1/12GK103773690SQ201210404147
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】师文静, 张霖, 廖莎, 李晓姝, 王领民, 高大成, 吴丹, 王崇辉 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院