一种利用微藻吸附重金属同时积累EPA的方法与流程

本发明属于微藻领域，尤其是一种利用微藻吸附重金属同时积累epa的方法。

背景技术：

重金属是对环境和人类生活危害非常大的污染物，在生态环境中很难被降解。伴随着我国经济的发展，相当多的重金属被排放至水体中，给水中生物及人类带来了严重的负面影响。铜、锌、铬是在受金属污染水体中较为常见的重金属元素。

海洋微藻有着与陆地植物相近的光合作用机制，具有较高的吸附性能，并且是世界上最大的生产者群体，负责全世界至少32％的光合作用。近些年来，国内外在微藻处理金属废水研究中取得了较多成果，与传统治理方法相比具有明显的优越性，展现出广阔的应用前景。bayramoglu等研究发现和一些微生物(比如:菌类、细菌和酵母)相比，藻类对重金属有更高的吸附能力，更好的去除效果。利用褐藻吸附多种重金属离子时，其吸附率可达80％-90％。

同时，藻类体内还富含epa等多不饱和脂肪酸物质，国外较早就开展了pufa生物资源开发和利用的研究工作,尤其是dha和epa生物资源,发现海洋微藻具有大规模生产pufa的潜力。多不饱和脂肪酸(pufa)对哺乳动物在营养和医学领域的重要作用,已引起人们广泛的关注,特别是二十碳五烯酸(epa)和二十二碳六烯酸(dha)表现出来的独特生理功效对防治心脏疾病、动脉硬化、癌症、风湿关节炎、气喘和糖尿病等人类疾病有明显效果,已成为研究开发的热点。积极寻找廉价的dha和epa生物资源已成为一种迫切的要求。在此背景的基础上，我们将重金属对藻类的影响和藻体内epa同时进行研究，以达到微藻除去重金属的同时，体内能够富集epa的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种利用微藻吸附重金属同时积累epa的方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种利用微藻吸附重金属同时积累epa的方法，选择球等鞭金藻或者绿色巴夫藻，先在第一海水培养基中培养到对数生长期后，再将其放入到内含一定浓度重金属离子的第二海水培养基中，控制其吸附一定量的重金属，再将微藻从第二海水培养基中捞出放入第一海水培养基中继续培养一段时间，促使微藻内epa含量增加。

而且，所述的重金属离子为zn²⁺或cu²⁺。

而且，第二海水培养基中重金属离子的浓度为：zn²⁺1～15mg/l或cu²⁺4～6mg/l。

而且，球等鞭金藻的海水藻体培养基为bergschrund′s培养基。其具体组成成分为：na2edta·2h2o2.25g、fecl3·6h2o0.291g、mncl2·4h2o0.63g、zncl20.111g、cocl2·6h2o0.0252g、na2moo4·2h2o0.012g、nano310ml、na2hpo4·7h2o10ml、土壤提取液150ml、维生素b123ml并使用海水定容到3l。

土壤提取液的配置方法为取花园土未施过肥200g置于烧杯或三角瓶中，加入蒸馏水1000毫升，瓶口用透气塞封口，在水浴中沸水加热3小时，冷却，沉淀24小时，此过程连续进行3次，然后过滤，取上清液，于高压灭菌锅中灭菌后于4℃冰箱中保存备用。

而且，绿色巴夫藻的海水培养基为f/2海水培养基。

海水为东海入海口处的海水，盐度在35‰左右。

本发明的优点和积极效果是：

本发明微藻在去除重金属离子cu²⁺和zn²⁺的同时，可以高效积累不饱和脂肪酸epa。在微藻治理重金属污染的同时，还可以产生高附加值产品，开发应用前景较好，实际应用效果明显。

附图说明

图1为不同浓度梯度cu²⁺下的球等鞭金藻生长曲线；

图2为不同浓度梯度zn²⁺下的球等鞭金藻生长曲线；

图3为不同浓度梯度cu²⁺下的绿色巴夫藻生长曲线；

图4为球等鞭金藻和绿色巴夫藻不同生长期epa含量。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种利用微藻吸附重金属同时积累epa的方法，选择球等鞭金藻或者绿色巴夫藻，先在第一海水培养基中培养到对数生长期后，再将其放入到内含一定浓度重金属离子的第二海水培养基中，控制其吸附一定量的重金属，再将微藻从第二海水培养基中捞出放入第一海水培养基中继续培养一段时间，促使微藻内epa含量增加。

不同cu²⁺浓度海水培养基培养微藻

[1]配置10mg/lcu²⁺溶液：秤取0.01055gcucl2溶于250ml海水培养基中。

[2]6mg/l：量取96ml的10mg/lcucl2，10ml藻液(母种)，及54ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[3]4mg/l：量取64ml的10mg/lcucl2，10ml藻液(母种)，及86ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[4]2mg/l：量取32ml的10mg/lcucl2，10ml藻液(母种)，及118ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[5]1mg/l：量取16ml的10mg/lcucl2，10ml藻液(母种)，及134ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

不同zn²⁺浓度海水培养基培养微藻

[1]配置20mg/lzn²⁺溶液：秤取0.0209gzncl2溶于250ml海水培养基中。

[2]15mg/l：量取120ml的20mg/lzncl2，10ml藻液(母种)，及30ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[3]10mg/l：量取80ml的20mg/lzncl2，10ml藻液(母种)，及70ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[4]5mg/l：量取40ml的20mg/lzncl2，10ml藻液(母种)，及110ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

[5]1mg/l：量取8ml的20mg/lzncl2，10ml藻液(母种)，及142ml海水培养基，置于250ml的锥形瓶中进行培养。

由图1中可以看出，不同浓度的cu²⁺对球等鞭金藻的生长状况影响不尽相同。首先是没有加cu²⁺离子的培养基中，球等鞭金藻在生长13天后开始死亡。而当培养基中cu²⁺浓度为1mg/l时，球等鞭金藻在生长9天进入稳定期。当进一步提高培养基中cu²⁺浓度至4mg/l时，球等鞭金藻在第5天进入稳定期，但在第11天开始较快速生长，并且在第15天比原始的不添加cu²⁺的微藻个数多6.7％，此时浓度的cu²显然比其它浓度cu²⁺对微藻细胞的生长产生了促进作用。当培养基中cu²⁺浓度提高到6mg/l时，培养基内的藻体数量持续减少。但总体而言，球等鞭金藻可以吸附cu²⁺的范围在4-6mg/l。

由图2中可以看出，球等鞭金藻对zn²⁺的吸附较好。当培养基中zn²⁺浓度为1mg/l、5mg/l和10mg/l时，球等鞭金藻可以持续生长。当培养基中zn²⁺浓度提高到15mg/l时，培养基内的藻体数量维持一段时间后开始减少。但总体而言，球等鞭金藻可以吸附zn²⁺的最大值为15mg/l。

由图3中可以看出，当培养基中加入1mg/l浓度cu²⁺时，在前9天绿色巴夫藻一直处于增长状态。当培养基中加入浓度为2mg/l的cu²⁺时，一直生长至13天保持稳定。当加入3mg/l的cu²⁺时，也一直都是增长状态。由此得出，cu²⁺为3mg/l的时候能促进巴夫藻的生长。

从图4中可知，在藻类吸附重金属离子后，含有zn²⁺和cu²⁺离子的藻体内的epa含量都有所增加，其中含有zn²⁺离子的藻体在第七天epa含量峰值最高，接近7.0mg/l，含有cu²⁺离子的藻体内epa的含量增加，在第十五天达到峰值接近9.0mg/l。这些数值均远大于正常培养下球等鞭金藻和绿色巴夫藻体内epa平均1.3-1.8mg/l的含量。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。