一種柵藻及其應(yīng)用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一株柵藻及其應(yīng)用。分離于養(yǎng)豬廢水處理池中，命名為CHX1，其分類命名為Scenedesmus?sp.，己保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，其保藏編號是CGMCC?No.6649。柵藻優(yōu)化培養(yǎng)基，將如下溶質(zhì)定容至1升：1mlA5+Co溶液、5g葡萄糖、3gNaNO3、0.04gK2HPO4·3H2O、0.075gMgSO4·7H2O、0.036gCaCl2·2H2O、0.006gFe(NH4)3C18H10O14、0.001gNa2-EDTA、余量為水；柵藻優(yōu)化培養(yǎng)基培養(yǎng)柵藻Scenedesmus?sp.，CHX1，得到種子培養(yǎng)液。種子培養(yǎng)液可用于制備生物柴油和處理養(yǎng)豬廢水。本發(fā)明專利技術(shù)提供的柵藻CHX1在養(yǎng)豬廢水中生長良好，同時(shí)可以高效去除廢水中的氮磷；柵藻CHX1自身生物產(chǎn)率和油脂產(chǎn)率均較高，脂肪酸成分中C16-C18占70%以上，適于生產(chǎn)生物柴油。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及到一種柵藻及其應(yīng)用，具體涉及到該柵藻在生物能源和凈化養(yǎng)豬廢水領(lǐng)域的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
21世紀(jì)人類面臨著兩大危機(jī)能源危機(jī)和水資源危機(jī)。據(jù)估計(jì)，全球的原油儲量和天然氣儲量將分別在40年和64年后用盡，因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的新型能源勢在必行，其中生物新能源是主要研究熱點(diǎn)之一。與此同時(shí)，全球40%的國家與地區(qū)面臨著缺水問題，水資源的可持續(xù)利用迫在眉睫。污水再生利用作為城市第二水源為解決城市水資源的緊缺問題提供了一條新途徑，但污水中較高含量的氮磷容易引起水體的富營養(yǎng)化，影響污水的利用。因此，尋找高效、低成本的廢水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是解決當(dāng)前水資源危機(jī)的重要手段之一。 微藻是一類光能自養(yǎng)型單細(xì)胞生物，具有資源豐富、種類繁多、生長速度快、適應(yīng)性強(qiáng)和油脂含量高等特點(diǎn)。近年來，隨著人類對微藻認(rèn)識的深入，微藻在制備生物柴油和污水深度脫氮除磷方面得到了越來越多的關(guān)注，開展了大量的相關(guān)研究。藻類生長需要以氮磷作為底物，因此利用微藻可去除污水中氮磷等污染物；同時(shí)，微藻通過光合作用可將CO2固定為有機(jī)碳(蛋白質(zhì)、油脂等)，藻細(xì)胞油脂中的三酰甘油酯是制備生物柴油的主要原料，因此，可利用污水培養(yǎng)微藻進(jìn)行污水的脫氮除磷深度處理同時(shí)生產(chǎn)生物柴油。目前，國內(nèi)開展基于微藻培養(yǎng)的污水深度處理和生物柴油生產(chǎn)相耦合的研究報(bào)道較少，篩選適宜污水培養(yǎng)并油脂產(chǎn)率高，易于轉(zhuǎn)化生物柴油的微藻藻株是該工藝的前提和關(guān)鍵。而許多單純以制備生物柴油為目的的高含油藻種如小球藻、布朗葡萄球藻并不一定能在污水中正常生長并大量積累油脂，并且這些藻株普遍存在培養(yǎng)條件要求高、生物產(chǎn)量低或油脂產(chǎn)率低等問題。因此，篩選優(yōu)良的藻種對于解決上述問題具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種柵藻及其應(yīng)用。柵藻,分離于養(yǎng)豬廢水處理池中，命名為CHX1,其分類命名為Scenedesmus sp ,己保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，其保藏編號是CGMCC No. 6649。所述的柵藻優(yōu)化培養(yǎng)基，將如下溶質(zhì)定容至I升Iml A5+Co溶液、5g葡萄糖、3g NaN03、0.04g K2HPO4 3H20、0. 075g MgSO4 7H20、0. 036g CaCl2 2H20、0. 006gFe (NH4)3C18H10O14 >0. OOlg Na2_EDTA、余量為水；所述的A5+Co溶液是將如下溶質(zhì)定容至I升得到的2.86 g H3BO3U. 81 MnCl2 H20、0. 222 ZnSO4 7H20、0. 079 CuSO4 5H20、0. 39Na2MoO4 2H20、0. 049 Co (NO3)2 6H20、余量為水；優(yōu)化培養(yǎng)基初始pH=8，接種柵藻培養(yǎng)液后優(yōu)化培養(yǎng)基的初始濃度為OD69tl=O. 16。所述的柵藻優(yōu)化培養(yǎng)基的應(yīng)用，培養(yǎng)柵藻Scenedesmus sp.，CHX1，得到種子培養(yǎng)液。所述的種子培養(yǎng)液的干重生物量和總油脂產(chǎn)率分別為814. I暈克/升.天(范圍是809. 6 818. 6毫克/升.天)和128. 3毫克/升.天(范圍是127. 5 129.0毫克/升.天)；組成總油脂的脂肪酸中C16-C18成分含量占70%，可用于制備生物柴油。所述的柵藻在處理養(yǎng)豬廢水中的應(yīng)用。所述的養(yǎng)豬廢水處理為除氮和/或除磷。本專利技術(shù)的有益效果柵藻培養(yǎng)條件要求低，在污水中生長良好，同時(shí)可以高效去除污水中的氮磷。柵藻自身生長速度快，生物產(chǎn)量高，油脂產(chǎn)率高，可以用于制備生物柴油。綜上所述，柵藻CHXl在養(yǎng)豬廢水處理耦合高價(jià)值生物質(zhì)生產(chǎn)應(yīng)用中具有廣闊的應(yīng)用前景。附圖說明圖I為基于18S rDNA部分序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹。圖2為柵藻CHXl最優(yōu)吸收峰選擇。圖3為柵藻CHXl在不同培養(yǎng)方式下的生長情況。圖4為柵藻CHXl在不同碳源下的生長情況。圖5為柵藻CHXl在不同葡萄糖投加量下的生長情況。圖6為柵藻CHXl正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)生物量產(chǎn)率。具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例便于更好地理解本專利技術(shù)，但本專利技術(shù)并不限定于所述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均購買自常規(guī)生化試劑商店。以下實(shí)施例中的定量實(shí)驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。實(shí)施例I柵藻CHXl的分離鑒定 一、樣品米集 2011年7月從浙江省杭州市蕭山區(qū)某養(yǎng)殖場廢水池采集含有 綠藻的水樣。二、柵藻CHXl的分離純化 分離純化步驟將采集的水樣離心濃縮(5000 r/min,4°C),用無菌水稀釋,過60微米目原生動物篩后再過0.45 濾膜。用無菌水多次沖洗濾膜，將濾膜上殘留細(xì)胞轉(zhuǎn)接于12孔細(xì)胞培養(yǎng)板(每孔含已滅菌處理BG-Il培養(yǎng)液1ml，滅菌方式為121°C下高壓蒸汽滅菌20分鐘)，置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行富集培養(yǎng)(培養(yǎng)條件為全天光照，光照強(qiáng)度為40 u molphoton/ m2. s，溫度為25°C )。富集培養(yǎng)7天后，適當(dāng)稀釋藻液，吸取稀釋藻液涂抹于含I. 5%瓊脂的BG-Il固體培養(yǎng)基上,置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)數(shù)日(培養(yǎng)條件全天光照，光照強(qiáng)度為40iimol photon/ m2. s,溫度為25°C ),然后挑選單菌落于液體BG-11培養(yǎng)液中再進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)(培養(yǎng)條件全天光照，光照強(qiáng)度為40 ii mol photon/ m2. s,溫度為25°C,搖床速度150 r mirT1)。得到一株純藻株，命名為CHX1. 三、柵藻CHXl的鑒定 I.柵藻CHXl的形態(tài)鑒定 細(xì)胞綠色，常聚集成群；單個(gè)細(xì)胞形態(tài)呈圓形或橢球形，直徑為3-6 u m ;色素體周生，內(nèi)含脂滴；細(xì)胞內(nèi)含有一個(gè)清晰可見的蛋白核。2.柵藻CHXl的分子鑒定 收集指數(shù)生長期的細(xì)胞，用植物基因組DNA提取試劑盒(南京建成生物技術(shù)有限公司)提取基因組DNA，以其為模板擴(kuò)增18S rDNA基因片段。PCR擴(kuò)增體系為20 yl，其中含有I ill50ng DNA 模板，0.2iil I. 6-Unit Taq 聚合酶，2yl IOxPCR 反應(yīng)體系，2 y I 2. 5mM dNTP，正反引物(0. 2iiM)各0. 5iil，雙蒸滅菌水13.8u I0 PCR擴(kuò)增程序?yàn)?94°C預(yù)變性5min ；94°C變性40s，58。。復(fù)性35s，72。。延伸35s，共36個(gè)循環(huán)；72°C再延伸IOmin。用于擴(kuò)增18S rDNA的引物為真核生物18S核糖體DNA特定引物，序列如下 正向引物(18SF) :5，-CAGGTCTGTGATGCCC-3，；反向引物(18SR) :5，-ACGGGCGGTG TGTAC -3’ ； PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后用膠回收試劑盒回收，交由上海華大基因測序有限公司測序。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物為18S rDNA部分序列，測序結(jié)果如序列表的序列所示。測序結(jié)果經(jīng)NCBI 網(wǎng)站 BLAST 比對分析，CHXl 與 Scenedesmaceaesp. (AY197639)的Query coverage值達(dá)到100%, Max-Ident為96%。用MEGA 4.0軟件進(jìn)行多序列同源性分析，并根據(jù)NJ法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(見圖1，分枝上的數(shù)值為自舉100)。微藻CHXl與Scenedesmaceaes本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種柵藻，其特征在于：分離于養(yǎng)豬廢水處理池中，命名為CHX1，其分類命名為Scenedesmus?sp.，己保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，其保藏編號是CGMCC?No.?6649。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種柵藻，其特征在于分離于養(yǎng)豬廢水處理池中，命名為CHX1，其分類命名為Scenedesmus sp.,己保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,其保藏編號是 CGMCC No. 6649。2.一種如權(quán)利要求I所述的柵藻優(yōu)化培養(yǎng)基，其特征在于將如下溶質(zhì)定容至I升Iml A5+Co 溶液、5g 葡萄糖、3g NaNO3>O. 04g K2HPO4 · 3Η20、0· 075g MgSO4 · 7Η20、0· 036gCaCl2 · 2Η20、0· 006g Fe(NH4)3C18HltlO14、0· OOlg Na2_EDTA、余量為水；所述的 A5+Co 溶液是將如下溶質(zhì)定容至 I 升得到的2. 86 g H3BO3U. 81 MnCl2 · Η20、0· 222 ZnSO4 · 7Η20、0· 07...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程海翔，田光明，
申請(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：