本發明涉及一種高密度發酵培養纖細裸藻的方法，本發明通過對纖細裸藻發酵所用的營養液和培養條件進行優化，釆用傳統的好氧發酵法，在3000L發酵罐（發酵前中期采用相對較高溫）進行高密度培養，該培養方法既降低了發酵成本，又能降低發酵過程的控制難度，發酵結束后裸藻生物量干重能達到20～25g/L。遠遠優于傳統自養培養方式，而且由于采用條件可控的培養設備，致使纖細裸藻生產的參數和質量都可控。

技術領域

本發明涉及一種裸藻的規?；a方法，具體涉及一種高密度發酵培養纖細裸藻的方法，屬于微生物（微藻）發酵領域。

背景技術

裸藻，又稱眼蟲，是由17世紀著名的生物學家列文虎克發現并命名，纖細裸藻屬裸藻門，裸藻綱，裸藻目中的一種單細胞藻類，因除自身含有葉綠素能夠進行光合作用外，還能夠自主利用自然界有機碳源進行自主營養，具有動物和植物雙重特性，裸藻細胞內含有豐富營養成分:維生素、礦物質、氨基酸、不飽和脂肪酸、葉綠素、黃體素、玉米黃質、GABA等59種人體每天必需的營養元素，均是維持人體健康所不可缺少的營養素，雖然早在2013年裸藻就已經被國家衛生部審批為功能性新資源食品原料，但目前工業化養殖技術一直被日本，美國壟斷，國內一直還沒有突破，裸藻作為食品原材料不僅具有全營養的特性，它還含有獨特的裸藻多糖，其具有特殊的大分子多孔結構，可以吸附包裹人體中的有害物質如重金屬、嘌呤、膽固醇、中性脂肪、酒精等將它們帶出體外，因此具有抗氧化、抗病毒、清除自由基的作用。其抗癌、抗細菌活性，抗病毒(HIV)活性的能力也較為顯著。在保護肝臟、緩和過敏性皮炎、抑制嘌呤吸收和預防改善痛風方面更是具有獨特作用，又因裸藻同時具有動物和植物兩種特性，除自身光合作用進行自養營養方式外，還能夠通過攝取外界有機碳源進行異養生殖。

目前，國內纖細裸藻發酵的研究尚處于初級研究階段，存在諸多問題如：缺乏高產藻株，目前國內很少有相關企業或院校持有具有規?；a價值的裸藻藻種；大多研究型企業及院校的研究也還處在搖瓶及小規模實驗階段，幾乎沒有企業或高校能夠進行裸藻的規模化生產；培養基的成本需要進一步降低；產物提取及后加工工藝需進一步優化。

在纖細裸藻高密度培養的工業化進程中，當前最迫切的任務有兩個，一是能夠篩選出高產藻株，二是通過發酵工藝的改變探索最適合纖細裸藻生長的發酵條件，攻克此兩點能夠為工業化生產的實現提供有力的保障。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種高密度發酵培養纖細裸藻的方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高密度發酵培養纖細裸藻的方法，包括如下步驟：

（1）將纖細裸藻純種接種至培養液中進行搖瓶培養，培養溫度為25～35℃，培養轉速為150～250rpm，培養時間為20～35h，得初步培養的纖細裸藻；

（2）將初步培養的纖細裸藻轉接入營養液中進行恒溫恒轉速培養，培養溫度為25～30℃，培養轉速為150～250rpm，培養時間為16～20h，同時測定藻細胞的生物量干重；

（3）步驟（2）得到的藻液中藻細胞的生物量干重大于18～22g/L時，按步驟（1）的培養條件重復進行培養，直至藻種中纖細裸藻生物量干重達到10～12g/L；

（4）步驟（2）得到的藻液中藻細胞的生物量干重達到10～12g/L，直接接種到種子培養液中進行發酵異養培養，異養培養中維持pH值3.5～5.5，培養溫度控制在25～35℃，通氣量控制在0.3～0.5vvm，培養至發酵罐中營養液葡萄糖耗盡，停止培養；