技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微藻篩選的方法，具體的說是一種淡水微藻及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于能源危機和全球變暖，加之人類對環(huán)境保護(hù)問題的重視，以及對未來化石燃料漲價的預(yù)期，尋找化石能源替代品的可再生新能源日益成為科學(xué)和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點。在新能源中，微藻柴油被認(rèn)為是最有希望的可再生綠色能源之一。微藻具有較高的光合效率，能夠充分利用邊際土地資源進(jìn)行規(guī)模化養(yǎng)殖，避免了與糧食作物競爭寶貴的土地資源。此外，微藻還能用于污水處理以及碳捕獲。因此，發(fā)展微藻生物燃料也有利于環(huán)境保護(hù)。

微藻規(guī)模化培養(yǎng)最早始于20世紀(jì)60年代，20世紀(jì)70年代，由于能源危機，美國國家可再生能源實驗室啟動了水生生物物種計劃（aquatic species program，ASP），篩選到生長速度快、油脂含量高的微藻300余株，探索利用微藻生產(chǎn)可再生能源的可行性。近年來，我國也對利用微藻生產(chǎn)生物燃料開展了大量的研究，并在該領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)展。

國內(nèi)外的研究證明，利用微藻生產(chǎn)生物燃料在理論上是可行的。但是在實際生產(chǎn)中，由于微藻的規(guī)模化培養(yǎng)、收集和油脂的精煉等方面仍然存在著技術(shù)難題，導(dǎo)致應(yīng)用微藻生產(chǎn)生物燃料過程中的成本居高不下，限制了微藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。其中，微藻規(guī)模化養(yǎng)殖的成本占據(jù)了總生產(chǎn)成本的很大比例。造成微藻規(guī)模化養(yǎng)殖成本過高的因素主要包括：微藻光合效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論值；生物量和油脂含量偏低；有害生物（如輪蟲、真菌）的污染導(dǎo)致微藻細(xì)胞的大量死亡等。解決上述問題的關(guān)鍵在于篩選高光效、高含油和魯棒性強的微藻菌種用于微藻規(guī)模化養(yǎng)殖以降低微藻生物燃料的生產(chǎn)成本。

微藻在室外的規(guī)模化培養(yǎng)過程中，容易受到許多有害生物的污染，從而影響微藻的活力與生物量的產(chǎn)出。其中，輪蟲是能夠取食微藻的微型浮游動物，爆發(fā)時其蟲體密度在微藻培養(yǎng)容器中可達(dá)到1000頭/ml，在短時間內(nèi)吞噬微藻細(xì)胞，或促使微藻細(xì)胞發(fā)生凝集而沉降到培養(yǎng)容器底部，導(dǎo)致的微藻生物量損失可以高達(dá)九成。而且，目前尚無成熟而可靠的控制輪蟲危害的方法。而在自然界中，已經(jīng)有報道包括部分微藻在內(nèi)的微型浮游植物能夠抑制輪蟲的生長。因此，從自然界中篩選抗輪蟲微藻用于微藻生物燃料的生產(chǎn)與進(jìn)一步開發(fā)室可行的途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種淡水微藻及其應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種淡水微藻：微藻藻株為淡水微藻藻株Didymogenes sp.HN-4，保藏時間為2013年10月24日，保藏編號是CGMCC No.8401。

一種淡水微藻的應(yīng)用，將所述微藻藻株用于生產(chǎn)油脂、生物柴油、藻類蛋白、脂肪酸或生物質(zhì)。

進(jìn)一步的說，將所述微藻藻株于BG-11培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)或批次培養(yǎng)，進(jìn)而使微藻能夠大量生產(chǎn)油脂、生物柴油、藻類蛋白、脂肪酸或生物質(zhì)。

更進(jìn)一步的說，將所述微藻首先初始培養(yǎng)而后擴大培養(yǎng)，初始培養(yǎng)的條件為：連續(xù)光照，光照強度為60～500μmol photons/m²/s¹，溫度為20℃～30℃；擴大培養(yǎng)的條件:連續(xù)光照，光照強度為60～1000μmol photons m^-2s^-1，溫度為24℃～30℃。

所述BG-11培養(yǎng)基中NaNO₃濃度為0.15g/L到1.5g/L；磷酸氫二鉀濃度在0.04g/L。進(jìn)一步的說，所述微藻培養(yǎng)中NaNO₃濃度為0.375g/L。

一種淡水微藻的應(yīng)用，所述微藻用于制備抑制輪蟲的抑制劑。

將所述微藻培養(yǎng)在BG-11或TAP培養(yǎng)基中，所得培養(yǎng)液或濾液用于制備抑制輪蟲的抑制劑。將所述微藻培養(yǎng)在TAP培養(yǎng)基中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利具有以下優(yōu)勢：

1.應(yīng)用潛力巨大：利用微藻生產(chǎn)生物柴油具有巨大的潛力，本發(fā)明的篩選的微藻藻株為Didymogenes sp.HN-4，屬于一種少見的藻屬，與其他微藻相比，該藻能夠抑制輪蟲的生長與爆發(fā)，在脅迫環(huán)境下能夠穩(wěn)定生長，具有較強的魯棒性，并在細(xì)胞內(nèi)積累大量的油脂，與其他報道的藻株相比具有巨大的優(yōu)勢。

2.油脂產(chǎn)率較高：本發(fā)明的微藻油脂含量最高為46.35%（油脂占細(xì)胞干重），培養(yǎng)周期12-16天，油脂含量和培養(yǎng)周期均較優(yōu)。