專利名稱：促進產烴葡萄藻快速增殖的方法
技術領域：
本發明涉及一種促進微藻快速增殖的方法，特別是涉及一種在常規培養基中加入能夠促使產烴葡萄藻快速增殖的催化劑，屬于微生物技術領域。
背景技術：
布朗葡萄藻iBotryococcus braunii)，又名叢粒藻，其碳氫化合物的含量通常占藻體生物量干重的15%-76%，遠遠高于其他微生物的含烴量。葡萄藻所產烴的組成和結構與石油及其相似，有望成為可再生的無污染石油替代能源。葡萄藻主要是從所生長的水溶液和空氣中獲得主要的營養元素(N、P)和一些基本微量金屬元素。目前關于葡萄藻的培養基有許多種，ChulO培養基是最早用于培養葡萄藻的培養基，該培養基在組成和濃度上，和富營養的湖水差不多，但葡萄藻在其中生長緩慢。 常用的葡萄藻培養基還有經過改良的chul3X2培養基、BGII培養基、SE培養基等。然而這些培養基對縮短葡萄藻代時，提高生長速率，實現高密度培養的效果并不理想，使得葡萄藻生長緩慢，倍增時間長，不利于大規模培養。2011年，Yarning G等用葡萄藻765株，在鼓入20% CO2的BG II培養基中，光強為120 Mmol · m_2 · s—1，溫度為25 °C的培養條件下、培養周期為觀天，生物量為2.3 g/ L0 Dayananda C等在光強為1. 2 士 0. 2 Klux，培養溫度為25士 1 °C，光照黑暗比為16 :8 h的條件下，用含有濃度為0.0195，0.05，0.02和0.0185 g · L—1的磷酸二氫鉀、硝酸鉀、硫酸鎂、檸檬酸鐵的Chul3培養基培養葡萄藻(SAG 30. 81)， 培養30天，生物量為0. 65 g · L—1。因此如何提高培養過程中的葡萄藻細胞生物量成為微藻生物燃料產業化的瓶頸。

發明內容
為克服上述背景中的不足，本發明提供一種促進葡萄藻在水溶液中生長的技術。 這里所述的培養基是一種加入促進葡萄藻快速增殖的微量元素，使得該培養基能夠促進葡萄藻生長，縮短葡萄藻代時，提高生長速率和產烴量。促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于在常規微藻培養基中添加微量元素，其培養條件為培養溫度為25士5 °C;以熒光燈做光源、光強為80 120 Mmol ·πΓ2 μ、 持續光照。本發明中所述的常規微藻培養基為BG II培養基。本發明所述的微量元素為釩、鎢、鈰、鉍等金屬離子。所述的微量元素在常規培養基中的濃度為10_5 10_2 mg/mL。釩元素在培養基中以濃度為10_4 mg/mL最優，培養15天葡萄藻生物量可達2. 7 g/L。
鎢元素在培養基中的最適濃度為10_4 mg/mL,培養20天葡萄藻生物量達2. 13 g/L。鈰以濃度為10_5 mg/mL最優，培養16天葡萄藻生物量為2. 27 g/L。鉍以濃度為 10_3 mg/mL最優，第5天葡萄藻進入生長對數期，18天葡萄藻生物量為2. M g/L。上述釩、鎢、鈰、鉍等元素除了單獨使用可促進微藻快速增殖外，還可以將它們混合使用，也能取得微藻快速增殖的效果。本發明的優點
通過使用本發明方法，即在葡萄藻培養基中加入釩、鎢、鈰、鉍等金屬離子，明顯促進了微藻快速增殖，在單位體積和單位時間內獲得了更大的生物量，從而提高葡萄藻的產量。為微藻生物燃料產業化提供了一種可行的技術。


其中圖1為在不同濃度V043_的培養基中，葡萄藻357細胞生長的平均濃度隨時間的變化。其中圖2為在不同濃度VO43-的培養基中，葡萄藻357細胞干重的變化
其中圖3為在不同濃度WO/—的培養基中，葡萄藻357細胞生長的平均濃度隨時間
的變化。其中圖4為在不同濃度WO/—的培養基中，葡萄藻357細胞干重的變化
其中圖5為在不同濃度Ce4+的培養基中，葡萄藻357細胞生長的平均濃度隨時間
的變化。其中圖6為在不同濃度Ce4+的培養基中，葡萄藻357細胞干重的變化
其中圖7為在不同濃度Bi3+的培養基中，葡萄藻357細胞生長的平均濃度隨時間
的變化。其中圖8為在不同濃度Bi3+的培養基中，葡萄藻357細胞干重的變化
其中圖9為在含有不同微量元素組合的培養基中，葡萄藻357細胞生長的平均濃度隨時間的變化。其中圖10為在含有不同微量元素組合的培養基中，葡萄藻357細胞干重的變化。
具體實施例方式葡萄藻(FACHB 357)購自中國科學院武漢水生生物研究所。本發明中所使用的常規微藻培養基BG II培養基，其基本組成見表1，微量元素配方見表2。表1 BGII培養基組分
成分濃度(g· L—1)CaCl2 · 2H200. 036NaNO31. 5MgSO4 · 7H200. 075Na2CO30. 02K2HPO4 · 3H200. 04EDTA0. 001檸檬酸鐵0. 006檸檬酸0. 006微量元素溶液(A5+Cosolution)ImL蒸餾水999mL表2微量元素溶液(A5+Co solution)
權利要求
1.促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于在常規微藻培養基中添加微量元素， 其培養條件為培養溫度為25士5 °C ；以熒光燈做光源、光強為8(T120 MfflOl 'HT^iT1,持續光照。
2.根據權利要求1所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于其中所述的微量元素為釩、鎢、鈰、鉍金屬離子及其混合物。
3.根據權利要求1所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于其中所述的微量元素在常規培養基中的濃度為10_5- 10_2mg/mL。
4.根據權利要求1所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于其中所述的常規微藻培養基為BG II培養基。
5.根據權利要求3所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于其中所述的釩在培養基中的濃度為10_4 mg/mL。
6.根據權利要求3所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于鎢元素在培養基中的濃度為10_4 mg/mL。
7.根據權利要求3所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于鈰元素在培養基中的濃度為10_5 mg/mL。
8.根據權利要求3所述的促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，其特征在于鉍元素在培養基中的濃度為10_3 mg/mL。
全文摘要
本發明涉及促進產烴葡萄藻快速增殖的方法，屬于微生物技術領域。在葡萄藻常規培養基中添加微量元素，其培養條件為培養溫度為25±5℃；以熒光燈做光源、光強為80~120μmol·m-2·s-1，持續光照。其中所述的微量元素為釩、鎢、鈰、鉍金屬離子及其混合物。通過使用本發明方法，即在葡萄藻培養基中加入釩、鎢、鈰、鉍等金屬離子，明顯促進了微藻快速增殖，在單位體積和單位時間內獲得了更大的生物量，從而提高葡萄藻的產量。為微藻生物燃料產業化提供了一種可行的技術。
文檔編號C12N1/38GK102174459SQ20111005697
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者單玉華, 唐敏, 徐文杰, 潘學林 申請人:常州大學