养过程的培养基同方案1的混合培养基。
[0041] 培养液在既定的光暗周期下(每天按12:12小时的比例确定)，培养5天后终止培 养，收集含油微藻细胞，分析其干重与油脂含量，得出单位发酵体系含油微生物油脂的收获 量。
[0042] 方案3 (比较例） 粘红酵母种子液培养方法同比较例方案1，小球藻种子液培养条件同比较例方案2,将 粘红酵母和小球藻在摇瓶中使用各自培养基进行单独培养，培养得到所需种子液。将培养 好的粘红酵母种子液和小球藻种子液以1:4的体积比混合后形成混合种子液，按10%的接 种量接种至含混合培养基的20 L敞开式光生物反应器中。光生物反应器为气升搅拌式，可 以实现培养液的返混；反应器为玻璃体，设置日光灯光源，自动控制设定光的开关时间，形 成小球藻培养过程中光暗过程转换。反应器内有温度控制盘管，以及pH、O 2和CO2传感器。 同步混合培养通气采用气体压缩机压缩氮气通入，通气量〇. 4 vvm。混合培养基同方案1的 混合培养基，同时按方案1补充有机碳源。
[0043] 培养液在既定的光暗周期下(按每天12:12小时的比例)，培养5天后终止培养，收 集混合的含油酵母细胞和含油微藻细胞，分析其干重与油脂含量，得出单位发酵体系含油 微生物油脂的收获量。
[0044] 方案4 (比较例） 粘红酵母种子液培养方法同比较例方案1，葡萄藻(购自中科院水生所藻种库357#)种 子液培养条件同比较例方案2,将粘红酵母和葡萄藻在摇瓶中使用各自培养基进行单独培 养，培养得到所需种子液。将培养好的粘红酵母种子液和葡萄藻种子液以1:4的体积比混 合后形成混合种子液，然后按10%的接种量接种至含混合培养基的20L敞开式光生物反应 器中。光生物反应器为气升搅拌式，可以实现培养液的返混；反应器为玻璃体，设置日光灯 光源，自动控制设定光的开关时间，形成葡萄藻培养过程中光暗过程转换。反应器内有温度 控制盘管，以及pH、O 2和CO2传感器。同步混合培养通气采用气体压缩机压缩氮气通入，通 气量0. 4 vvm。混合培养基同方案1混合培养基，同时按方案1补充有机碳源。
[0045] 培养液在既定的光暗周期下(按每天12:12小时的比例)，培养5天后终止培养，收 集混合的含油酵母细胞和含油微藻细胞，分析其干重与油脂含量，得出单位发酵体系含油 微生物油脂的收获量。
[0046] 方案5 (实施例1) 粘红酵母种子液培养方法同比较例方案1，小球藻种子液培养条件同比较例方案2,将 粘红酵母和小球藻在摇瓶中使用各自培养基进行单独培养，培养得到所需种子液。将培养 好的粘红酵母种子液和小球藻种子液分别接种至含混合培养基的内部铺设陶瓷膜分离装 置的20 L敞开式光生物反应器的下部区域和上部区域，总接种量为光生物反应器体积的 10%，其中粘红酵母种子液和小球藻种子液的接种体积比为1:4。光生物反应器上下两个区 域的体积比为1:1。陶瓷膜分离装置的膜孔直径为0.1 μπι。光生物反应器底部铺设布气 装置，可以实现培养液的返混；反应器为玻璃体，设置日光灯光源，自动控制设定光的开关 时间，形成小球藻培养过程中光暗过程转换。由于反应器布设有反光膜，使得外置光源的光 线在反光膜处形成反射，实现光源的双光程状态，提高光源利用率。反应器内有温度控制盘 管，以及pH、O 2和CO2传感器。半混合培养通气采用空气压缩机压缩氮气通入，通气量0. 4 vvm。混合培养基同方案1的混合培养基，同时按方案1补充有机碳源。
[0047] 培养液在既定的光暗周期下(按每天12:12小时的比例)，培养4天后终止培养，分 别收集含油酵母细胞和含油微藻细胞，分析细胞干重与油脂含量，得出单位发酵体系含油 微生物油脂的收获量。
[0048] 方案6 (实施例2) 粘红酵母种子液培养方法同比较例方案1，葡萄藻(购自中科院水生所藻种库357#)种 子液培养条件同比较例方案2,将粘红酵母和葡萄藻在摇瓶中使用各自培养基进行单独培 养，得到所需种子液。将培养好的粘红酵母种子液和葡萄藻种子液分别接种内部铺设陶瓷 膜分离装置的20 L敞开式光生物反应器的下部区域和上部区域，总接种量为光生物反应器 体积的10%，其中粘红酵母种子液和葡萄藻种子液的接种体积比为1:4。光生物反应器上下 两个区域的体积比为1:1。陶瓷膜分离装置的膜孔直径为0.1 μπι。光生物反应器底部铺 设布气装置，可以实现培养液的返混；反应器为玻璃体，设置日光灯光源，自动控制设定光 的开关时间，形成小球藻培养过程中光暗过程转换。同方案5,由于反光膜的存在，使得光生 物反应器空间处于双光程状态，提高光源利用率。反应器内有温度控制盘管，以及ρΗ、0 2和 CO2传感器。半混合培养过程通气采用气体压缩机压缩氮气通入，通气量0.4 vvm。混合培 养基同方案1混合培养基，同时按方案1补充有机碳源。
[0049] 培养液在既定光暗周期下(按每天12:12小时的比例)，培养4天后终止培养，分别 收集含油酵母细胞和含油微藻细胞，分析细胞干重与油脂含量，得出单位发酵体系含油微 生物油脂的收获量。
[0050] 上述实施例实验结果如下表1 : 表1各实施方案的培养结果
【主权项】
1. 一种敞开式快速培养含油微生物的方法，包括如下内容：（1)培养含油酵母种子液； (2)培养含油微藻种子液；（3)将含油酵母种子液和含油微藻种子液接入内部铺设膜分离 装置的敞开式光生物反应器内进行半混合培养，膜分离装置将光生物反应器分成上下两个 区域，含油酵母在膜分离装置下部区域进行培养，含油微藻在膜分离装置上部区域进行光 合作用生长，上下区域的培养基组成和培养条件一致，培养过程中补充含油酵母生长代谢 所需有机碳源；所述光生物反应器上部区域的内壁和膜分离装置的上端布设有反光膜。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：膜分离装置采用陶瓷膜分离装置，膜孔直 径为0. 05 μ m?0. 5 μ m，将含油酵母细胞与含油微藻细胞分隔开来。
3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：膜分离装置将光生物反应器分成上 下两个区域的体积比为1:1?5:1。
4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的敞开式光生物反应器还包括布气 装置，铺设在反应器下部区域的底部，分布的气体可以经过膜分离装置进入整个光生物反 应器中。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：光生物反应器上部区域的内壁部分或全 部覆盖反光膜。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：膜分离装置的上端布设的反光膜通过支 撑板与膜分离装置之间实现通气，每平方米反光膜上分布200?300个小孔，孔直径1?10 mm〇
7. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：反光膜采用3M反光膜。
8. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：含油酵母包括酿酒酵母(5： carehsiae)、 粘红酵母(Λ 皮状丝抱酵母或隐球酵母 )，有机碳源为葡萄糖、果糖、淀粉或纤维素水解液。
9. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：含油微藻包括小球藻、葡萄藻、小环藻或 娃藻。
10. 按照权利要求1、8或9所述的方法，其特征在于：半混合培养过程中，含油酵母种 子液与含油微藻种子液的初始接入体积比为1:1?1:10。
11. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：半混合培养的初始培养基采用含油酵母 所需的培养基，同时添加含油微藻生长所需的无机盐和微量元素。
12. 按照权利要求1、8或9所述的方法，其特征在于：敞开式半混合培养过程中，以批 次或连续方式补充含油酵母生长过程所需有机碳源。
【专利摘要】本发明公开了一种敞开式快速培养含油微生物的方法，包括：（1）培养含油酵母种子液；（2）培养含油微藻种子液；（3）将含油酵母种子液和含油微藻种子液接入内部铺设膜分离装置的敞开式光生物反应器内进行半混合培养，膜分离装置将光生物反应器分成上下两个区域，含油酵母在膜分离装置下部区域进行培养，含油微藻在膜分离装置上部区域进行光合作用生长，上下区域的培养基组成和培养条件一致，培养过程中补充含油酵母生长代谢所需有机碳源；所述光生物反应器上部区域的内壁和膜分离装置的上端布设有反光膜。本发明具有提高含油微生物细胞收获量，提高无机碳源（CO2）的利用率，简化培养装置，提高微生物油脂含量，提高产品总油脂量等优点。
【IPC分类】C12R1-865, C12N1-18, C12N1-12, C12R1-645, C12N1-16
【公开号】CN104560749
【申请号】CN201310518337
【发明人】廖莎, 王领民, 师文静, 姚新武, 李晓姝, 张霖, 高大成, 乔凯
【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
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日