一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法
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小球藻的培养方法
小球藻的培养方法如下:
1.准备培养基:小球藻可以在液体培养基或固体培养基中生长,其中常用的液体培养基有BG11、BG11_0、BG11_1等。
固体培养基可采用琼脂或agar等凝胶。
2.接种:将小球藻接种到培养基中,一般采用无菌技术进行,可以选择胶体主要培养的种类,浓度建议经实验考察后选择。
3.光照和温度控制:小球藻是一种光合作用的蓝藻,需要光照进行生长。
一般采用连续或间歇白天亮度4000~5000 lx,晚上黑暗或亮度不超过200 lx,温度一般控制在20~25。
4.培养后期处理:小球藻的生长过程中要保持培养基中的营养物质适宜,可以选择定期更换培养基。
另外,为避免细菌,真菌等细胞污染,必须采取严格的无菌操作。
5.采集:小球藻的生长周期较短,一般在2-3周内就可以采集得到。
采集时要注意无菌操作,对于液态的小球藻培养基,可以采用离心等处理方式将小球藻和培养基分离,加工自己需要的样品。
低聚木糖在水产养殖饲料中的应用低聚糖又称木寡糖,是由2-7个木糖分子以β(1-4)糖苷键结合而成的功能性聚合糖;属于短链或短链分支糖类,因其特有糖基和糖苷键,而不被消化,但可以被肠道有益微生物利用,从而促进有益菌群的增殖,营养界称其为“生物益生素”;其主要功效成分是木二糖、木三糖、木四糖。
主要功能特性表现在:能够选择性增殖双歧杆菌;吸附肠道病原菌,对动物起到保健作用,充当免疫力刺激辅助因子,促进动物对矿物质的吸收利用等。
近年来,随着人们对低聚木糖认识的深入,其作为一种新型的绿色饲料添加剂受到广泛关注。
现将其在水产饲料中的使用情况总结如下;为水产养殖用户使用低聚木糖做为饲料添加剂提供参考。
褚武英,吴信等试验探讨在草鱼饲料中添加不同浓度梯度的低聚木糖对草鱼生长性能和血液生化指标的影响,结果显示:添加0.4%低聚木糖组增质量和血清总蛋白水平比对照组和其他组显著提高,但其尿素氮水平和胆固醇含量比对照组显著降低,因此,最适低聚木糖添加量为0.4%。
熊沈学,刘文斌等研究发现,摄食0.1‰地衣芽孢杆菌与0.1‰低聚木糖的混合物后,试验鱼增重率提高了73.42%。
这表明低聚木糖与地衣芽孢杆菌混合物进入肠道后可能产生一定的协同作用,一方面低聚木糖能被肠道中芽孢杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌等有益分泌的糖苷酶水解,生成单糖、挥发性脂肪酸等物质被机体直接作用;另一方面低聚木糖能作为有益菌芽孢杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌的碳源,促进有益微生物的增殖,促进机体对钙、磷、镁吸收利用,并能合成B族维生素,从而促进动物的生长。
熊沈学等选1年异育银鲫80尾,随机分为4组,每组2个重复.第1组为对照组,饲喂基础日粮;第2、3、4组分别在基础日粮中添加0.005%、0.01%和0.02%的低聚木糖,研究不同添加梯度对异育银鲫生长和肠道消化酶活性的影响,并确定最合适的添加比例。
结果表明,添加低聚木糖能够提高异育银鲫的生长和肠道消化酶活性,其中以0.01%的添加比例增重效果较好;若添加过量,生长和蛋白酶活性出现下降趋势,而淀粉酶活性则没有明显的变化。
小球藻最简单繁殖方法小球藻(Chlorella)是一种单细胞绿藻,具有高度的生物活性和营养价值。
它可以进行自养和异养,并在适宜的环境条件下快速繁殖。
小球藻的繁殖可以通过自然繁殖和人工繁殖两种方法实现。
以下将详细介绍小球藻的最简单繁殖方法。
一、自然繁殖法:1.提供适宜的环境条件小球藻繁殖的关键是提供适宜的环境条件。
首先,确保水质清洁、无污染,可以使用过滤器或疏通水源来保持水质清洁。
其次,适宜的光照条件也是重要的因素,小球藻对光的需求较高,可以放置在充足的自然光下,或使用人工光源。
此外,适宜的温度范围是在20-30℃之间,PH值维持在7-9之间。
2.提供养分小球藻可以自养,需要提供充足的养分。
最简单的方式是添加适量的无机盐和有机物质。
常用的无机盐包括硝酸盐、磷酸盐、铁盐等。
有机物质可选择葡萄糖、酵母提取物等。
3.维持适宜密度小球藻繁殖过程中,要维持适宜的生物量密度,避免过高或过低。
过高的密度容易导致资源竞争和养分耗尽,过低的密度则会影响繁殖速度。
可以通过定期稀释培养液来维持适宜的小球藻密度。
4.周期性收获小球藻通常在连续培养一段时间后会进入寿命末期,此时可以进行周期性的收获和再播种。
收获的方式可以是离心收获或过滤收获,保留一部分培养液中的小球藻,将其转移到新的培养容器中重新培养。
二、人工繁殖法:1.培养液制备准备一个合适的培养液,可以使用无机盐和有机物质来供给小球藻所需养分。
比如添加硝酸盐、磷酸盐、铁盐等无机盐,以及葡萄糖、酵母提取物等有机物质。
根据不同的繁殖需求,可以调整培养液的组成和浓度。
2.接种小球藻将一定量的小球藻接种到培养液中,开始培养过程。
接种量的确定可以根据预期的繁殖速率和容器的体积来调整,一般可以根据经验进行初始接种。
3.提供适宜的环境条件与自然繁殖类似,提供适宜的环境条件对小球藻的人工繁殖也至关重要。
维持水质清洁、充足的光照、适宜的温度和PH值等条件可以促进小球藻的繁殖。
4.定期收获和再播种根据小球藻的生长情况和繁殖需求,可以定期收获一部分培养液中的小球藻,并将其转移到新的培养容器中重新培养。
小球藻培养方法小球藻是一种单细胞藻类,广泛存在于淡水和海水中。
它们具有较高的光合作用效率和快速生长速度,因此被广泛应用于生物燃料生产、生态环境修复等领域。
下面将介绍小球藻的培养方法。
1. 培养基的配制小球藻的培养基可以根据需要进行配制,一般包含以下主要成分:无机盐、有机碳源、氮源、磷源、微量元素和维生素。
其中,无机盐包括硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等;有机碳源可以选择葡萄糖、乳糖等;氮源可以选择硝酸盐、铵盐等;磷源可以选择磷酸盐等;微量元素可以选择铁、锰、锌、铜等;维生素可以选择硫胺素、核黄素等。
根据不同的实验要求,可以对培养基的成分进行调整。
2. 培养条件的控制小球藻的培养需要一定的环境条件。
温度通常控制在20-30摄氏度之间,光照强度通常控制在4000-6000勒克斯。
此外,pH值也是一个重要的因素,一般控制在7.5-9.5之间。
为了保持培养液的通气性,可以通过搅拌或通气装置来提供氧气。
3. 培养容器的选择小球藻的培养可以选择不同的容器,如培养瓶、培养槽等。
培养瓶通常用于小规模培养,而培养槽适用于大规模培养。
无论选择何种容器,都需要保证容器的密封性和光透性。
4. 培养种源的选择小球藻的种源可以选择已经纯化的培养物或者采集自自然环境中的藻细胞。
如果选择采集自自然环境的藻细胞,需要进行预处理,如过滤、清洗等,以去除杂质。
纯化的培养物可以通过分离培养和筛选获得。
5. 培养过程的操作将培养基倒入培养容器中,加入合适浓度的培养物,然后在适宜的环境条件下进行培养。
在培养过程中,需要定期检测培养液中的生长状况,如细胞密度、生长速率等。
可以通过显微镜观察细胞形态和数量,并根据需要进行采样和分析。
6. 培养物的保持和传代为了保持小球藻的纯度和活力,需要定期进行传代。
传代时,可以选择将培养物移植到新的培养基中,或者分离出单个细胞进行单细胞培养。
传代后的培养物需要进行适当的保存,可以冷冻保存或制备培养物冻干粉。
小球藻的培养方法是一项复杂而细致的工作,需要严格控制培养条件和操作步骤。
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1. 配方:小球藻培养基的配方可以根据不同的需求进行调整,以下是一种常用的配方:硝酸钠(NaNO3),1.5g/L.磷酸二氢钾(KH2PO4),0.04g/L.硫酸镁(MgSO4·7H2O),0.075g/L.氯化钙(CaCl2·2H2O),0.025g/L.碳酸钠(Na2CO3),0.02g/L.柠檬酸铁铵(FeC6H5O7·NH4OH),0.005g/L.微量元素溶液,1ml/L.2. 微量元素溶液配方:硼酸(H3BO3),2.86g/L.氯化锰(MnCl2·4H2O),1.81g/L.硫酸锌(ZnSO4·7H2O),0.22g/L.硫酸铜(CuSO4·5H2O),0.08g/L.钼酸钠(Na2MoO4·2H2O),0.02g/L.3. 制备方法:将硝酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钙、碳酸钠、柠檬酸铁铵等试剂分别溶解在适量的蒸馏水中,搅拌均匀。
2024学年第一学期浙南名校联盟第一次联考高三生物学科试题考生须知:1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
选择题部分(共40分)1.合理施肥是实现农作物高产稳产的重要措施,下列叙述正确的是()A.农作物吸收氮主要用于构成蛋白质的氨基B.肥料中的元素大多以离子形式被根细胞吸收C.农作物吸收磷参与构成ATP、核糖、磷脂等D.农作物主要从有机肥料中获得能量以满足生长需求2.生物学实验中,有时会发生一些“五颜六色”的实验现象,下列叙述正确的是()A.花生组织细胞经苏丹Ⅲ染色呈橙红色B.紫色洋葱外表皮细胞在质壁分离过程中液泡颜色逐渐变浅C.在鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂,混匀加热后产生蓝色反应D.在酵母菌培养液的滤液中加入酸性重铬酸钾溶液,溶液可能会变成灰绿色3.苍南红树林是我国“种养耦合”海洋生态修复项目的典型案例之一,红树林根系发达,能有效防止海浪对海堤的侵蚀且具有净化海水等作用。
在红树林周围建立大型青蟹养殖区,青蟹取食藻类、浮游动物和人工饵料,下列叙述正确的是()A.修复过程中发生了初生演替B.生态保护修复是保护生物多样性的措施之一C.养殖区中所有藻类和动物构成了生物群落D.青蟹取食藻类和浮游动物属于次级消费者4.同一生物对决定相同氨基酸的不同密码子的使用频率有较大差异。
密码子的优化是指利用基因工程技术,将使用频率较低的密码子替换,优化后与优化前相比,下列叙述正确的是()A.DNA分子中可能会出现尿嘧啶B.转录形成的mRNA序列不变C.翻译合成蛋白质的效率提高D.RNA聚合酶更容易读取密码子5.科学研究发现,神经细胞中组蛋白乙酰化可使与兴奋性密切相关的基因表达量增加,有助于记忆的形成。
下列说法错误的是()A.组蛋白乙酰化后,细胞DNA序列不改变B.组蛋白乙酰化使染色质结构松弛促进基因表达C.该细胞中发生的组蛋白乙酰化可通过配子遗传给下一代D.可通过增强神经细胞组蛋白乙酰化程度来治疗相关记忆障碍病症6.雄性长颈鹿常发生“脖斗”以此追求异性,头部越重,“脖斗”胜率越高。
小球藻的培养一、小球藻小球藻是单细胞植物,种类较多,多数生活在淡水中,少数生活在海洋里。
按植物学分类,小球藻属于小球藻纲绿藻目原球藻科生物,其体型小,直径一般为3~5μm,在显微镜下,需要放大400~600倍才能看到,我们肉眼看到的只不过是含有小球藻的绿色的水。
小球藻所含的营养成分很高,其蛋白质含量达到50%~60%(相当于花生米的2倍、鸡蛋的5倍),含脂肪10%~30%,还含有多种维生素。
小球藻的生物活性物质糖蛋白和多糖体的含量也相当高,这些生物活性物质具有增强人体免疫力、抗癌、降血压、抑制血糖上升、排除体内毒素和迅速恢复机体损伤等功能。
因此,小球藻的培养前景广阔。
作为培养原料的小球藻,可以到较清洁的池塘、水坑中采集绿色的水,在显微镜下鉴定,然后再用。
也可以向培养它的人索取。
1 容器的准备小规模的培养可用瓶、缸等,大规模的培养可用水泥池。
首先,要对所使用的容器进行消毒,一般用100mg/L的漂白粉水溶液浸泡,再用水冲刷数次。
(100mg/L的漂白粉水溶液的配制:①天平称量5g2%漂白粉澄清液;②定量转移至容量瓶中;③加水至1L;④混匀。
2%漂白粉上清液的配制法:取漂白粉2克,加少量水搅匀,再加水至100毫升,充分调匀后,待澄清后取上清液使用。
)2 培养液的准备(1)BG11液体培养基配方:Stock1 定容100mL 柠檬酸0.3g 柠檬酸铁胺0.3g EDTANa2 0.05gStock2 定容1000mL NaNO3 30g K2HPO4 0.78g MgSO4·7H2O 1.5gStock3 定容100mL CaCl2·2H2O 1.9g Stock4 定容100mL Na2CO3 2gStock5 定容1000mL H3BO3 2.86g MnCl2·4H2O 1.81g ZnSO4·7H2O 0.222gNa2MnO4·2H2O 0.391g CuSO4·5H2O 0.079g Co(NO3)2·6H2O 0.049gStock1 取用2mL Stock2 取用20mL Stock3 取用2mL Stock4 取用1mL Stock5 取用1mL 总定容1000mL(2)购买2000元/套,九种原液各200ml(稀释1000倍),10瓶。
发酵液培养小球藻的原理发酵液培养小球藻的原理是通过控制培养液中的环境因素,提供适宜的营养物质和生长条件,从而促进小球藻的生长和繁殖。
小球藻是一种单细胞藻类,属于绿藻门。
它具有高度的代谢活性和生长速度,因此被广泛应用于生物制药、食品添加剂、净水等领域。
在发酵液中培养小球藻,主要包括以下几个方面的原理。
首先,发酵液提供了适宜的环境条件,包括适当的温度、光照和气体浓度。
小球藻通常适宜在25-30摄氏度的温度下生长,因此发酵液需要通过恒温器或恒温槽来控制培养液的温度。
此外,适量的光照也是小球藻生长所必需的。
小球藻是光合作用生物,通过光合作用的过程中吸收二氧化碳和释放氧气,因此需提供适量的光照。
此外,还需要提供适宜的气体浓度,通常是通过气体供应系统将空气中的二氧化碳输送到培养液中。
其次,发酵液提供了丰富的营养物质,包括碳源、氮源、磷源、微量元素等。
小球藻生长所需的碳源主要是二氧化碳,可以通过空气中的二氧化碳来供应。
另外,还需要提供适量的氮源,如硝酸盐、铵盐等。
磷是细胞代谢过程中的重要组成元素,可以通过磷酸盐化合物来供应。
此外,还需添加适量的微量元素,如铁、锰、锌等。
这些营养物质能够为小球藻提供生长和代谢所需的营养物质,促进其生长和繁殖。
另外,发酵液中还需要控制pH值和酸碱度。
小球藻对于培养液的pH值和酸碱度非常敏感,一般在7-9的范围内生长最好。
因此,在发酵液中需要添加缓冲液来调节pH值,保持其在适宜范围内。
通常使用磷酸盐缓冲液来调节pH值,同时还可以通过添加碱性或酸性物质来调节酸碱度。
此外,还需要对发酵液进行搅拌或通气。
搅拌可以均匀分布培养液中的营养物质和细胞,并促进小球藻的光合作用。
通气可以保持培养液中的氧气浓度和二氧化碳浓度,使小球藻充分进行呼吸和光合作用。
最后,发酵液培养小球藻还需要进行周期性的收获和补充营养。
小球藻生长速度很快,一般每1-3天就需要进行收获。
在收获过程中,需要分离和去除小球藻,以减少培养液中的细胞浓度,保持适宜的生长环境。
小球藻培养基配方
我们为您提供了若干小球藻培养基配方:
1.Sulau藻细胞培养基:把1杯的蔗糖、3克的褐藻粉末、5克的
泡藻粉末、2克的卵磷脂、0.1克的胱氨酸溶液、及3克的酵母抽提物
混合放入2升的缸内;然后加入水至体积达6升,把pH值调节至7.2,并用50ml的盐酸拌和混合,再加入适量的谷氨酸把密度调节到
1.035g/L 左右,然后把汤体加热至90℃,保持2分钟,再稍凉后过
0.45um滤膜过滤,即可得到小球藻培养基。
2.CZW-6透明质酸培养基:这种培养基的组分包括:蔗糖2克,
K2HPO4 1克,KI 0.1克,MgSO4 0.2克,NaHCO3 1克,FeCl3 0.02克,Na2SiO3 0.5克,藻类维生素0.05克(或细菌维生素),CaCl2·2H2O 0.1克,pH调节到6.4~7.2(可适当有所调节),盐酸拌和、空气混
合等。
用温水稀释,然后加入谷氨酸把密度调节到1.035g/L左右,经
过热处理后即可得到小球藻培养基。
一种海水小球藻的培养方法海水小球藻(Dinoflagellates)是一类单细胞浮游植物,广泛分布于世界各大洋的表层海水中。
它们具有光合作用和异养作用的能力,能够产生氧气和有机物质,在海洋生态系统中担当着重要角色。
同时,海水小球藻中的一些特定种类还可以产生荧光物质,拥有广泛的应用价值,例如研究细胞生物学、荧光成像等。
材料和试剂:1.海水:优先使用无污染、自然生长条件下的海水样本,如果不便采集,可以购买工业级海盐或者礁石盐来制备。
2.培养基:常用的海水小球藻培养基有F/2培养基、L1培养基等,可以根据需要选择合适的培养基。
3.光照设备:培养箱或者光合活性度计。
4.培养容器:选择透明的容器,如培养瓶、坩埚、培养皿等。
5.显微镜和显微摄像装置:用于观察和记录海水小球藻的生长情况。
步骤:1.制备培养基:按照培养基的说明书或者适合的配方制备培养基。
一般来说,将适量的海盐溶解在适量的去离子水中,加入适量的培养基粉末,并搅拌均匀。
调整pH值至适合的范围(一般为7.8-8.2)。
2.收集海水样本:如果方便,可以收集到自然海水样本,如果条件不允许,可以准备工业级海盐溶解在去离子水中制备人工海水。
3. 测定光照条件:测定海水小球藻生长所需的光照条件,包括光照强度和光周期。
根据光合活性度计或者相关的文献资料,确定适合的光照条件。
一般来说,光周期为12小时光照和12小时暗期,光照强度为100-200 µmol光子/(m2·s)。
4.设置培养容器:选择合适的培养容器,将培养基倒入容器中,保持适当的液体深度,一般为1-2厘米。
5.预处理海水样本:将收集到的海水样本过滤,以去除大颗粒悬浮物。
过滤的方法可以选择如微孔滤膜过滤或离心沉淀等。
6.添加海水样本:将预处理后的海水样本加入到培养容器中,使得海水与培养基充分混合。
通常海水样本的加入浓度为1-2%。
7.培养:将培养容器放置在光照适宜的地方,保持恒定的温度(一般为20-25摄氏度),并定期轻轻摇晃培养容器,促使海水小球藻均匀分布。
小球藻培育的简单方法(一)小球藻培育的简单方法介绍小球藻是一种常见的微型水生植物,具有丰富的营养价值和广泛的应用前景。
本文将介绍几种简单易行的小球藻培育方法,供大家参考。
方法一:水培法1.准备一个透明的容器,如玻璃瓶或鱼缸。
2.加入适量的藻类培养液,可在宠物店或者网上购买。
3.将小球藻种子(也称为小球藻胞子)撒入培养液中。
4.放置于光照充足、温度适宜的地方。
5.定期给藻类补充充足的光照,并根据需要添加培养液。
方法二:土培法1.准备一个浅盘或花盆,填充适量的腐殖质丰富的湿润土壤。
2.撒入适量的小球藻种子。
3.放置于光照充足、通风良好的地方。
4.定期给藻类补充充足的光照,并注意保持土壤湿润。
5.如有需要,可在特殊的藻类培养液中滴加适量的营养液。
方法三:人工光培法1.准备一个封闭的培养箱,可以使用塑料盒子或特制的小球藻培育箱。
2.安装适当的人工光源,如LED灯或荧光灯。
3.将小球藻种子撒在培养板或培养液中。
4.将培养箱放置于恒温恒湿的环境中,保持适宜的光照周期和温度。
5.根据需要添加充足的培养液和营养液,保持良好的生长环境。
方法四:自然水池培育法1.找到适合小球藻生长的水池,如池塘、蓄水池等。
2.等待春季或夏季,当水温适宜时,撒入适量的小球藻种子。
3.让小球藻自然生长,充分利用阳光和水中的营养物质。
4.定期观察并检查水质,如有需要,可适量添加培养液和营养液。
5.如遇污染或水质下降,及时采取相应的措施进行修复和保护。
结论以上是几种简单易行的小球藻培育方法,每种方法都有其适用的场景和特点。
根据个人的实际情况和需求,可以选择合适的方法来进行小球藻的培育。
希望本文对大家有所帮助!注意:在进行小球藻培育时,应遵循相关的法规和指导,避免对环境造成不良影响。
同时,了解小球藻的生长特性和环境要求也是培育成功的关键。
方法五:浮床培育法1.准备一个浮床,可以使用泡沫塑料板或专用的浮床材料。
2.将浮床放置在水槽、湖泊等水域中,使其浮在水面上。
小球藻发酵工艺小球藻是一种单细胞藻类,被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。
小球藻发酵工艺是一种利用小球藻进行发酵生产的技术,具有高效、环保、可持续的特点。
小球藻发酵工艺的基本步骤包括培养小球藻、收获小球藻、藻体破碎、提取目标物质等。
首先,通过合适的培养基和适宜的环境条件,培养小球藻。
小球藻的培养需要控制光照、温度、pH值等因素,以保证其生长和繁殖的良好状态。
在小球藻达到一定密度后,可以进行收获。
收获小球藻的方法有多种,可以通过离心、过滤等方式将小球藻从培养基中分离出来。
收获后的小球藻可以用于提取目标物质,也可以直接进行藻体破碎。
藻体破碎是小球藻发酵工艺中的重要一步。
藻体破碎的目的是将小球藻细胞破裂,释放出细胞内的目标物质。
常用的藻体破碎方法包括机械破碎、超声波破碎、高压破碎等。
选择合适的破碎方法需要考虑破碎效果、能耗和设备成本等因素。
提取目标物质是小球藻发酵工艺的关键步骤之一。
常见的目标物质包括蛋白质、多糖、脂肪酸等。
提取目标物质的方法有很多种,可以通过溶剂提取、超临界流体提取、酶解提取等方式进行。
选择合适的提取方法需要考虑目标物质的性质、提取效率和成本等因素。
小球藻发酵工艺具有许多优点。
首先,小球藻具有高生长速率和高产量的特点,可以在短时间内获得大量的藻体。
其次,小球藻的生长过程中需要吸收大量二氧化碳,并释放出氧气,具有很强的环境净化能力。
此外,小球藻还可以利用废水和废气中的营养物质进行生长,具有很好的资源利用能力。
在食品领域,小球藻发酵工艺可以用于生产藻类蛋白、藻类多糖等功能性食品原料。
这些功能性食品原料具有丰富的营养成分和生理活性,可以用于开发新型食品产品,满足人们对健康食品的需求。
在医药领域,小球藻发酵工艺可以用于生产抗氧化剂、抗肿瘤药物等生物活性物质。
这些生物活性物质具有很好的药理活性和生物安全性,可以用于研发新型药物,治疗各种疾病。
在化妆品领域,小球藻发酵工艺可以用于生产保湿剂、抗衰老剂等化妆品原料。
说明书摘要本发明公开了一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法,其特征在于以细菌和小球藻构建了一种菌藻共培养系统,在该系统中,细菌以木糖为碳源进行生长代谢,其代谢产物为小球藻的混合营养生长提供有机碳源;利用该方法,小球藻细胞生长速率是其光合自养生长的3倍以上。
本发明大大促进了小球藻的生长,缩短了光照培养的时间,减少了光照培养过程中的能源损耗,同时可为微藻生物柴油的工业化生产提供大量原料。
权利要求书1. 一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法,其特征在于以细菌和小球藻构建了一种菌藻共培养系统,在该系统中,细菌以木糖为碳源进行生长代谢,其代谢产物为小球藻的混合营养生长提供有机碳源。
2. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于所用的细菌为纤维弧菌Cellvibrio pealriver,在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CGMCC 1.14955,保藏日期为2014年12月21日。
3. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于所用的小球藻为Chlorella vulgaris。
4. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于共培养系统是指Cellvibrio pealriver和Chlorellavulgaris同时接种到培养基中。
5. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于菌藻共培养的培养基为BG11培养基中添加木糖为碳源。
6. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于混合营养培养方式指同时以Cellvibrio pealriver木糖代谢产物和CO2为碳源光照培养Chlorella vulgaris。
说明书一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法专利名称一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法。
技术领域本发明涉及了一种利用木糖混合营养培养小球藻的方法,收获的藻细胞可为生物柴油的生产提供廉价原料。
背景技术生物柴油是一种绿色可再生的能源,近十几年来受到世界各国的普遍关注。
目前,生物柴油主要来源于植物和动物油脂,世界各国根据自身国情选择合适的原料,欧盟各国以菜籽油为原料,美国、南美洲的巴西(世界第三大生物柴油产地,2011年250万吨) 和阿根廷(世界第四大生物柴油产地,2011年230万吨) 主要以大豆油为原料,东南亚国家主要利用棕榈油生产生物柴油,日本则以餐厨废油为主要原料。
稳定的油脂原料供应是当前国外生物柴油产业快速发展的关键之一,但现有的产量在第一大产区欧盟也仅有5%的市场份额,生物柴油的进一步发展将消耗大量的油脂原料,这对农业和林业的健康发展将造成巨大的压力;特别在人口众多、人均耕地面积稀少的中国,大豆和粮油主要依靠进口,生物柴油的发展需在“不与民争粮油、不与粮油争地”的原则下积极开发非粮油原料来源。
面对植物原料生产生物柴油的诸多问题,微藻生物柴油越来越受到各国的重视。
小球藻是一类单细胞藻类,属于绿藻门,种类繁多,在淡水河海水中均有广泛分布,在人工培养条件下也能良好生长,是第一种人工培养的微藻。
由于小球藻分布广、生长快,易培养等优点,成为生产生物柴油的重要原料来源。
木质纤维素中~30%为半纤维素,半纤维素水解产物的85~90%是木糖。
木糖作为一种可发酵糖,其发酵产乙醇能使纤维素原料的乙醇产量在原基础上提高25%以上,在纤维素乙醇工业中备受瞩目。
在微藻的培养中,木糖作为碳源进行异养或混合营养培养的研究和应用还很少。
Yang等人的研究发现Scenedesmus obliquu可以木糖为碳源进行混合营养生长,但不能进行异养生长,且当藻浓度低木糖浓度高时,藻细胞生长受到抑制,到第10d后才开始利用木糖(Sequential heterotrophy-dilution-photoinduction cultivation for efficient microalgal biomass and lipid production. Bioresource Technology, 2012, 112: 206-211.)。
Zheng 等人研究也发现,受诱导(微藻先在葡萄糖培养基中培养,得到的细胞即为受过诱导的细胞) 的Chlorella sorokiniana代谢木糖的能力很强,而未诱导的细胞能力却很弱;他们推测C. sorokiniana细胞中存在一种己糖运载体,这个载体被诱导激活后木糖才能被运载进入藻细胞,被木糖还原酶和木糖醇脱氢酶转化为木酮糖进入磷酸戊糖途径(NAD(P)H-linked xylose reductase and NADP+-linked xylitol dehydrogenase in the oleaginous microalga Chlorella sorokiniana. Biotechnology for Biofuels, 2014, 7: 125.)。
综合已有的研究结果,木糖对微藻细胞生长有一定的抑制作用,藻细胞必须经过诱导或长时间的适应才能利用木糖为碳源进行混合营养生长。
因此,研究利用木糖促进小球藻生长的方法对节约微藻生产成本,发展生物柴油工业有重要意义。
发明内容针对小球藻光合自养生长慢的特点,利用小球藻兼性化能异养的生长特性,本发明提供了一种利用木糖混合培养小球藻的方法,以细菌和小球藻构建了一种菌藻共培养系统,在该系统中,细菌以木糖为碳源进行生长代谢,其代谢产物为小球藻的混合营养生长提供有机碳源。
本方法大大促进了小球藻的生长,缩短了光照培养的时间,减少了光照培养过程中的能源损耗,同时可为微藻生物柴油的工业化生产提供大量原料。
本发明提供了一种利用木糖混合培养小球藻的方法,所构建的共培养系统是将细菌和小球藻同时接种到培养基中;所用的细菌为纤维弧菌Cellvibrio pealriver,在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CGMCC 1.14955(如图1菌株保藏文件所示),保藏日期为2014年12月21日;所用的小球藻为Chlorella vulgaris。
本发明提供了一种利用木糖混合培养小球藻的方法,所用培养基为BG11培养基中添加木糖为碳源,所用培养方式为以Cellvibrio pealriver木糖代谢产物和CO2为碳源光照培养Chlorella vulgaris。
具体实施方式下面结合实施例对本发明的技术内容作进一步的说明;下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例一:BG11培养基中添加1g/L的木糖为菌藻共培养培养基,按1%的接种量分别接种Cellvibrio pealriver和Chlorella vulgaris FACHB-8(购买自武汉中国科学院野生生物种质库——淡水藻种库)进行共培养;对照组分别以①BG11和②BG11+1g/L木糖为培养基培养小球藻。
培养过程中每天取5ml培养液提取藻叶绿素a(Chl a),测定结果如图2所示,培养2d后藻细胞快速生长,其生长速率是其光合自养生长的3倍,第5d,共培养系统中微藻Chl a达到7.75mg/L;对比对照组①和②的结果,木糖对小球藻生长有一定抑制作用;对培养过程中还原糖含量的测量表明,小球藻不能单独利用木糖,而在共培养系统中,还原糖含量急剧下降,到第4d时已消耗殆尽。
综合上述结果我们可知,利用菌藻共培养体系,木糖可能被C. pearlriver转化为一种促进C. vulgaris生长的物质,以木糖为碳源进行混合营养培养能显著地促进了小球藻的生长。
实施例二:BG11培养基中添加5g/L的木糖为菌藻共培养培养基,按1%的接种量分别接种Cellvibrio pealriver和Chlorella vulgaris FACHB-8进行共培养;对照组分别以①BG11和②BG11+5g/L木糖为培养基培养小球藻。
培养过程中每天取5ml培养液提取藻叶绿素a(Chl a),测定结果表明,培养2d后藻细胞快速生长,其生长速率是其光合自养生长的3~4倍,第5d,共培养系统中微藻Chl a达到10.21mg/L,比在BG11中光合自养生长的2.76 mg/L 提高了3.7倍。
上述结果说明提高木糖的浓度有利于提高小球藻细胞的积累量。
实施例三:BG11培养基中添加1g/L的木糖为菌藻共培养培养基,按5%的接种量接种Cellvibrio pealriver和1%的接种量接种Chlorella vulgaris FACHB-8进行共培养;对照组分别以①BG11和②BG11+1g/L木糖为培养基培养小球藻。
培养过程中每天取5ml培养液提取藻叶绿素a(Chl a),测定结果表明,培养1d后藻细胞快速生长,其生长速率是其光合自养生长的2~3倍,第5d,共培养系统中微藻Chl a达到7.21mg/L,比在BG11中光合自养生长的2.81mg/L提高了2.6倍。
上述结果说明提高Cellvibrio pealriver的接种量有利于缩短小球藻适应环境的时间,减少小球藻培养的时间。
实施例四:BG11培养基中添加1g/L的木糖为菌藻共培养培养基,按1%的接种量接种Cellvibrio pealriver和5%的接种量接种Chlorella vulgaris FACHB-8进行共培养;对照组分别以①BG11和②BG11+1g/L木糖为培养基培养小球藻。
培养过程中每天取5ml培养液提取藻叶绿素a(Chl a),测定结果表明,培养1d后藻细胞快速生长,其生长速率是其光合自养生长的2~3倍,第5d,共培养系统中微藻Chl a达到8.14mg/L,比在BG11中光合自养生长的2.97mg/L提高了2.7倍。
上述结果说明提高小球藻的接种量有利于缩短藻细胞适应环境的时间,减少小球藻培养的时间。
附图说明图1 菌株PR1保藏文件1234560123456789T o t a l r e d u c i n g s u g a r / g *l-1C h l a / m g *l -1Culturing time / d C. vulgarisC. vulgarisC. vulgaris in Co-culture with xylose 0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2in Co-culture with xylose in xylose图2 Chlorella vulgaris 在BG11、xylose 和共培养系统中的生长 (实线),以及Chlorella vulgaris 在BG11、xylose 、共培养体系,C. pearlriver 在xylose 中生长时还原糖浓度变化 (虚线).。