專利名稱：一種布朗葡萄藻的培養方法
技術領域：
本發明涉及一種藻類培養，特別是一種布朗葡萄藻的培養方法。
背景技術：
目前，全球能源短缺和環境污染問題促使開發和利用可再生、無污染的新能源。另一方面，水污染問題也十分突出，水體的營養負荷急劇增加和積累，使得水體的富營養化過程加快，水質迅速惡化，部分功能喪失。布朗葡萄藻(SoiiTococcM braunii)能夠有效地利用太陽能，通過光合作用固定CO2，將無機物轉化為高不飽和烷烴、油脂等能源物質。另外，布朗葡萄藻的生長可利用水體中的營養元素，降低水體中的營養負荷。若將布朗葡萄藻的產能與水體富營養化的控制結合起來，不僅可以改善水體的富營養化程度，而且可以生產生物能源。

發明內容
本發明目的是提供一種藻種易得、培養用水來源廣、培養方法簡單成本低和產生物質能大的一種布朗葡萄藻的培養方法。本發明的技術方案是，其特征在于用外加的無機碳源、氮源、磷源對污水中營養鹽濃度進行調整，使無機碳、總氮、總磷的濃度分別為5 15mg/ L、l(T20mg/L、廣ang/L，所述無機碳源、氮源、磷源分別為Nei2C03、KNO3> KH2PO4，將小球藻放入上述培養液，在溫度20°C 30°C，光照強度3000Lx 8000Lx，光暗比為13h: Ilh下培養30 天，所述污水為生活污水和富營養化的江、河、湖水、以及水產養殖水，即用污水培養成富含油脂和烴的高密度布朗葡萄。本發明與現有技術比較具有藻種易得、培養用水源廣、培養方法簡單成本低和產生物質能大的顯著優點。
具體實施例方式
以下實施例中使用的培養基為污水原液或優化后的污水培養液。污水原液取自生活污水和富營養化的江、河、湖泊水、以及水產養殖池塘水。以下實施例中使用的布朗葡萄藻，購自中國科學院水生生物研究所藻種庫。以下實施例中涉及的布朗葡萄藻細胞的生物量采用細胞干重法，將一定體積的藻液，過濾后收集，加蒸餾水洗滌，經冷凍干燥72h，稱重，用單位體積干重表示。以下實施例中涉及的總脂測定方法參照文獻(Bligh E G, et al. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology, 1959 ；Chen F, et al. Journal of Applied Physiology, 1991)中Bligh等和Chen等的方法，稱取一定量的干藻粉用蒸餾水懸浮，加入甲醇/氯仿混合液(2 :1，V:V)震蕩2h，離心，將氯仿層轉移至預先稱重的旋轉蒸發瓶中，使用旋轉蒸發儀在60°C時將氯仿蒸干，稱重，旋轉蒸發瓶前后質量之差即為總脂質量，用以下公式計算總脂百分含量。總脂百分含量=(總脂重/干藻粉重)X 100%。以下實施例中涉及的烴類測定方法參照文獻(Sawayama S, et al. Applied Microbiology and Biotechnology, 1992)中 Sawayama 等的方法，稱取一定質量的藻粉，力口入15mL正己烷在研缽中充分研磨，然后離心，收集正己烷提取液，將沉淀物重復上述過程2 次以上，收集所有的正己烷提取液，轉移至預先稱重的旋轉蒸發瓶中，然后置于旋轉蒸發儀上在30°C下蒸發掉正己烷，稱重。旋轉蒸發瓶前后質量之差即為總烴質量，用以下公式計算總烴百分含量。總烴百分含量=(總烴重/干藻粉重)X 100%。實施例1
在使用魚塘養殖廢水作為培養基培養布朗葡萄藻的過程中，考察了溫度、光照強度對布朗葡萄藻細胞生長的影響。生長條件優化過程如下選擇15°C、20°C、25°C、30°C、35°C的溫度和1000Lx、3000Lx、5000Lx、7000Lx、9000Lx、IIOOOLx的光照條件，進行兩種條件的組合培養。在培養結束后收集藻細胞測定生物量。優化結果顯示污水中的布朗葡萄藻藻在溫度20°C 30°C，光照強度3000Lx、000Lx下生長良好，生物量達到0. 5g/L以上。其中溫度為25°C，光強為5000Lx的條件下，生長最好，其生物量達到0. 65g/L以上。實施例2
向初步處理過的生活污水中添加不同質量的NaHCO3，分別配制出無機碳濃度為 (T20mg/L的培養液，布朗葡萄藻接種量為10%。在光暗比為13h:llh、溫度為25°C、光照強度為5000 Lx的條件下培養30天，待培養結束后抽濾收集藻細胞，冷凍干燥并制備藻粉后測定總脂含量和總烴含量。結果顯示污水中外加無機碳濃度為5 15mg/L時，布朗葡萄藻藻生長良好并具有高產能效應，生物量最高可達0. 6g/L，總脂含量最高可達17. 42%，總烴含量最高可達 34. 50% ；
實施例3
向富營養化的湖水中添加不同質量的KNO3,分別配制出氮濃度為2 20mg/L的培養液， 布朗葡萄藻接種量為10%。在光暗比為13h:llh，溫度為25°C，光照強度5000 Lx的條件下培養30天。待培養結束后用抽濾收集布朗葡萄藻藻細胞，冷凍干燥并制備藻粉后測定總脂含量和總烴含量。結果顯示污水中總氮濃度為l(T20mg/L時，布朗葡萄藻生長良好并具有高產能效應，生物量最高可達到0. 588g/L，總脂含量最高可達22. 64%，總烴含量最高可達35. 10% ；
實施例4
向富營養化的河水中添加不同質量的KH2PO4,分別配制出磷濃度為0. 2^2mg/L的培養液，布朗葡萄藻接種量為10%。在光暗比為131!:111!，溫度為251，光照強度5000 Lx的條件下培養30天。待培養結束后抽濾收集藻細胞，冷凍干燥并制備藻粉后測定總脂含量和總烴含量。結果顯示污水中總磷濃度為廣ang/L時，布朗葡萄藻生長良好并具有高產能效應，生物量最高可達到0. 646g/L，總脂含量最高可達27. 40%,總烴含量最高可達32. 11% ；
實施例5
向魚塘廢水中添加不同質量的NaHCO3, KNO3, KH2PO4,配制出無機碳濃度為5 15mg/L，總氮濃度為l(T20mg/L時，總磷濃度為廣2mg/L的培養液。布朗葡萄藻接種量為10%。在光暗比為13h: llh，溫度為25°C，光照強度5000 Lx的條件下培養30天，待培養結束后抽濾收集布朗葡萄藻藻細胞，冷凍干燥并制備藻粉后測定總脂含量和總烴含量。優化結果顯示污水中外源無機碳濃度為10mg/L，總氮濃度為15mg/L，總磷濃度為ang/L時，布朗葡萄藻生長良好并具有最高產能效應，生物量可達0. 635g/L，總脂含量可達24. ；35%，烴類含量可達35. 73%。利用獲得的布朗葡萄藻總脂，可通過酯交換反應制成生物柴油，所含的總烴物質提取后可加工成汽油、柴油使用。參考文獻Bligh E G, Dyer W J. A rapid method of total lipid extraction and purification[J]. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology, 1959, 37(8): 911-917Chen F, John M R. Effect of C/N ratio and aeration on the fatty acid composition of heterotrophic Chlorella sorokiniana\_J]. Journal of Applied Physiology, 1991， 3:203-209Sawayama S, Minowa T, Dotc Y. Growth of the hydrocarbon rich microalga Botryococcus braunii in secondarily treated sewage[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 1992， 38(2):135-138
權利要求
1. 一種布朗葡萄藻的培養方法，其特征在于用外加的無機碳源、氮源、磷源對污水中營養鹽濃度進行調整，使無機碳、總氮、總磷的濃度分別為5 15mg/L、l(T20mg/L、廣2mg/L， 所述無機碳源、氮源、磷源分別為Na2C03、KNO3> KH2PO4,將小球藻放入上述培養液，在溫度 200C 30°C，光照強度3000Lx 8000Lx，光暗比為13h: Ilh下培養30天，所述污水為生活污水和富營養化的江、河、湖水、以及水產養殖水，即用污水培養成富含油脂和烴的高密度布朗葡萄藻。
全文摘要
本發明一種布朗葡萄藻的培養方法。本發明的技術方案要點是，用外加的無機碳源、氮源、磷源對污水中營養鹽濃度進行調整，使無機碳、總氮、總磷的濃度分別為5~15mg/L、10~20mg/L、1~2mg/L，所述無機碳源、氮源、磷源分別為Na2CO3、KNO3、KH2PO4，將小球藻放入上述培養液，在溫度20℃~30℃，光照強度3000Lx~8000Lx，光暗比為13h:11h下培養30天，所述污水為生活污水和富營養化的江、河、湖水、以及水產養殖水，即用污水培養成富含油脂和烴的高密度布朗葡萄。本發明用污水培養物質能較高的布朗葡萄藻。
文檔編號A01G1/00GK102550263SQ20121002492
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月6日 優先權日2012年2月6日
發明者李光明, 杜晉立, 董文靜, 靳同霞, 靳萍, 馬劍敏, 馬帥 申請人:河南師范大學