專利名稱：一株生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻及其在微藻采收中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一株生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻及其在微藻采收中的應(yīng)用，屬于微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，石油和煤炭等化石能源的消耗大幅度上升，化石能源短缺危機(jī)已迫在眉睫，對(duì)生物質(zhì)能等可再生能源的關(guān)注漸成熱點(diǎn)。在眾多的非糧生物質(zhì)中，藻類(lèi)具有分布廣泛、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、光合效率高(太陽(yáng)能的利用率可達(dá)3-8%)、生長(zhǎng)周期短(一般代時(shí)為1-10天)、油脂含量高(油脂含量可達(dá)干重的40-86%)、產(chǎn)量高(每年每公頃可產(chǎn)油58，700L，是其他產(chǎn)油作物的1-2倍)等特點(diǎn)，利用藻類(lèi)生產(chǎn)生物燃料具有廣闊的發(fā)展前景。此外，微藻還可以生產(chǎn)色素、脂肪酸及藥物等高附加值產(chǎn)品，因此具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 由于微藻細(xì)胞個(gè)體小(約為5到50 μ m)，培養(yǎng)密度低含水量大(為15到108g/L)，細(xì)胞表面帶有負(fù)電荷等特點(diǎn)，微藻的采收比較困難，現(xiàn)有微藻的采收方法主要有離心法、過(guò)濾法、氣浮法及化學(xué)絮凝法。但離心法耗能大成本高；過(guò)濾法依賴于藻細(xì)胞大小，不適用大規(guī)模微藻收集；而氣浮法成本高操作復(fù)雜；相比之下化學(xué)絮凝雖能達(dá)到較好的微藻收集效果，但是大量金屬離子以及難降解高聚合物的添加無(wú)疑增加了下游處理的工作難度，并對(duì)環(huán)境具有一定毒性。因此，開(kāi)發(fā)微藻低成本的高效采收方法是進(jìn)行微藻生物煉制及大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)微藻能源的重要保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)上面所述的現(xiàn)有技術(shù)，提供一種絮凝效果明顯、環(huán)境友好、生物安全的采收方法一通過(guò)藻細(xì)胞自絮凝進(jìn)行微藻的采收。本發(fā)明的目的在于提供一株具有天然自絮凝能力的斜生柵藻生長(zhǎng)情況及細(xì)胞組成，提供自絮凝物質(zhì)的鑒定，提供一種分離純化上述自絮凝物質(zhì)的方法，提供自絮凝物質(zhì)的絮凝性能及應(yīng)用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一株生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻(Scenedesmusobliquus)的登記入冊(cè)編號(hào)為CGMCC No. 6567，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為2012年9月14日。所述斜生柵藻包括綠藻門(mén)、綠球藻目、真集結(jié)亞目、柵藻科和柵藻屬。所述斜生柵藻中分離純化得到絮凝物質(zhì)應(yīng)用在微藻采收中。所述絮凝物質(zhì)是一種高分子多糖，其分子量為I. 279X 105Da ；0. 6mg/L絮凝物質(zhì)處理非絮凝柵藻FSP-3藻株20min，絮凝效率即可達(dá)到80% ;pH4_9時(shí)絮凝活性良好，最適宜pH值7. O ;溫度在30°C時(shí)絮凝活性良好，121°C高溫處理20min后絮凝活性仍保持在50%以上，具有良好的熱穩(wěn)定性。上述的斜生柵藻是從臺(tái)灣南部淡水中篩選到的一株具有天然自絮凝能力的藻株。經(jīng)23S rDNA序列比對(duì),其與Scenedesmus obliquus具有較高相似性(96%),結(jié)合生理形態(tài)鑒定，確定該藻株為斜生柵藻。該藻株在優(yōu)化的DM液體培養(yǎng)基中，28°C培養(yǎng)4-5天即可見(jiàn)藻細(xì)胞聚集在一起，顆粒大小肉眼可見(jiàn)；將13天的培養(yǎng)液靜止靜置過(guò)夜，藻細(xì)胞聚集在一起沉降到錐形瓶底部，上清液清澈可見(jiàn)。本發(fā)明進(jìn)一步分離鑒定了導(dǎo)致斜生柵藻產(chǎn)生自絮凝現(xiàn)象的物質(zhì)。分離純化得到的絮凝物質(zhì)是一種高分子多糖，同時(shí)具有省時(shí)，高效以及較好的pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等特性。O. 6mg/L絮凝物質(zhì)處理非絮凝柵藻FSP-320min，絮凝效率即可達(dá)到80% ;在pH5_9范圍內(nèi)絮凝活性良好，均在40%以上，最適宜pH值7. O ;在20-60°C溫度范圍內(nèi)絮凝活性良好，均在66%以上，121°C高溫 處理20min后絮凝活性仍保持在50%以上；此外，絮凝活性不依賴于金屬離子，雖然高價(jià)的Al3+、Fe3+、Ca2+和Mg2+對(duì)絮凝物質(zhì)絮凝活性有一定的促進(jìn)作用，但促進(jìn)效果不明顯。目前，這種天然自絮凝微藻的絮凝物質(zhì)還未曾有報(bào)道。本發(fā)明中自絮凝斜生柵藻所生產(chǎn)絮凝物質(zhì)可對(duì)多種非絮凝微藻包括淡水柵藻FSP-3，淡水小球藻CNW-Il以及海水微擬球藻DUT-Ol有良好的絮凝作用，其中對(duì)淡水柵藻FSP-3的絮凝效果最佳。本發(fā)明的有益效果是這種斜生柵藻生產(chǎn)的絮凝物質(zhì)可快速絮凝采收非絮凝藻株淡水柵藻FSP-3、淡水小球藻CNW-Il以及海水小球藻DUT01，在微藻采收方面具有廣闊的應(yīng)用前景。上述的絮凝物質(zhì)從自絮凝斜生柵藻細(xì)胞壁中分離純化得到，是一種水溶性多糖，用O. 6mg/L該絮凝物質(zhì)處理非絮凝柵藻FSP-3，絮凝效率可達(dá)到80% ;最適宜pH值7. 0，最適宜溫度30°C，絮凝活性不需要金屬離子，具有省時(shí)、高效的特點(diǎn)，并具有良好的PH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。


圖I為自絮凝斜生柵藻的生長(zhǎng)及絮凝情況。圖2為自絮凝斜生柵藻生長(zhǎng)狀態(tài)。圖3為自絮凝斜生柵藻培養(yǎng)液中絮凝活性的分布情況。圖4為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)原位顯色反應(yīng)結(jié)果。圖中A.苯胺-鄰苯二甲胺反應(yīng)；B:茚三酮反應(yīng)；C :磷鑰酸反應(yīng)。I.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)Al :葡萄糖、BI :組氨酸、Cl :卵磷脂；2.對(duì)照；3、4.自絮凝微藻絮凝物質(zhì)。圖5為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)的紅外圖譜。圖6為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)高效性結(jié)果。圖7為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)處理時(shí)間結(jié)果。圖8為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)pH穩(wěn)定性結(jié)果。圖9為自絮凝斜生柵藻絮凝物質(zhì)熱穩(wěn)定性結(jié)果。
具體實(shí)施例方式實(shí)驗(yàn)材料和試劑I.菌株斜生柵藻從臺(tái)灣南部淡水中分離獲得。2.生化試劑
權(quán)利要求
1.一株生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻(Scenedesmus obliquus),其特征在于所述斜生柵藻的登記入冊(cè)編號(hào)為CGMCC No. 6567，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為2012年9月14日。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻，其特征在于其產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)可用于微藻采收。
全文摘要
一株生產(chǎn)自絮凝物質(zhì)的斜生柵藻及其在微藻采收中的應(yīng)用，屬于微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，該藻株分類(lèi)命名為斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)，藻株的登記入冊(cè)編號(hào)為CGMCC No.6567，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為2012年9月14日。該柵藻AS-6-1生產(chǎn)的絮凝物質(zhì)可快速絮凝采收非絮凝藻株淡水柵藻FSP-3，淡水小球藻CNW-11以及海水小球藻DUT01，在微藻采收方面具有廣闊的應(yīng)用前景。上述的絮凝物質(zhì)從自絮凝柵藻AS-6-1細(xì)胞壁中分離純化得到，是一種水溶性多糖，用0.6mg/L該絮凝物質(zhì)處理非絮凝柵藻FSP-3，絮凝效率可達(dá)到80%；最適宜pH值7.0，最適宜溫度30℃，絮凝活性不需要金屬離子，具有省時(shí)、高效的特點(diǎn)，并具有良好的pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C12N1/12GK102943046SQ20121042066
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者趙心清, 郭鎖蓮, 白鳳武, 張嘉修 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)