一株富含十六碳二烯酸的海洋微擬球藻及提高其生物量和油脂含量的培養方法技術

一株富含十六碳二烯酸的海洋微擬球藻及提高其生物量和油脂含量的培養方法，屬于海洋微藻生物技術領域。海洋微擬球藻藻株DUT01屬于褐藻門，褐藻目，球藻屬。藻株為綠色球形，直徑2-5μm，生長速度快。通過1/5新鮮培養基置換，該藻株在含有37.5mg/L的f/2培養基中油脂含量能達到64.3%，在含油1.5g/L的BG11培養基中生物量能達到1.4g/L，油脂產率能達到30mg/L/d。在不同的培養條件下其油脂中長鏈飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量超過65%，適合用于生物柴油煉制。在不同的培養條件下其油脂中十六碳二烯酸相對含量均超過26%，最高可達32.7%。通過少量的培養基置換，既能提高微擬球藻油脂含量，又能增加該藻株的生物量，另外其油脂脂肪酸組成適于生物柴油煉制，使得該藻株成為生物柴油煉制的優質原料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于海洋微藻生物

技術介紹
隨著經濟的不斷發展，以石油為基礎的化石燃料已經不能滿足人類日益增長的能源需求，同時化石燃料的枯竭及其使用引起的溫室效應產生的環境問題，促使人們把目光轉向新型清潔能源的開發利用。可再生生物能源的開發利用對于資源節約型環境友好型經濟的可持續發展具有重要意義。以微藻為原材料生產生物柴油已經引起國內外的普遍關注。微藻是一個太陽光驅動的細胞工廠，通過高效的光合作用吸收CO2，將光能轉換為化學能并釋放氧氣，微藻能源是緩解能源危機，降低溫室效應的一種簡單有效的途徑。地球上有著豐富的海水資源，海洋微藻是海洋生態系統中有機物和能量的主要提供者，與其他原料相比，海洋微藻具有可以在海水中快速生長繁殖，不與糧爭地，不與人爭水的優點，從微藻生物柴油產業中脫穎而出。有報道利用工業生產中產生的CO2，將微藻作為細胞工廠來加工生產乙醇和某些高附值產物如丁醇和丙酮等。某些微藻在特定的培養條件下能產生一些天然無害的食品添加劑如omega-3脂肪酸，EPA, DHA等，同時也能在體內積累葉綠素或者類胡蘿卜素等化妝品顏色添加劑。微藻油脂中多不飽和脂肪酸是不飽和脂肪酸的主要成分，其中十六碳二烯酸能提高細胞對低溫的耐受性(WadaH.,Gombos Z., Murata N., 1994.Contribution of membrane lipids to the abilityof the photosynthetic machinery to tolerate temperature stress.Proc.Natl.Acad.Sc1.USA.91，4273-4277)，并且抑制拓撲異構酶I活性及抗金黃色葡萄球菌能力(Carballeria N.M., Betancourt J.B., Orellano E.A., Gonzalez, 2002.Total synthesisand biological evaluation of(5Z, 9Z)-5, 9-hexadecadienoic acid, an inhibitorof human topoisomerase 1.J.Nat.Prod.65，1715-1718),另外，十六碳二稀酸單半乳糖二酸甘油還具有抗腫瘤活性(Morimoto T., Nagatsu A., Murakami N.et al., 1995.Ant1-tumour-promoting glyceroglycolipids from the green alga,Chlorellavulgaris.Phytochem.5, 1433-1437),但目前利用微藻大規模生產十六碳二烯酸的海很少報道。微藻本身可以通過發酵的方法生產清潔燃料，如甲烷，氫氣等；另外，藻體本身也可用于畜牧水產養殖的飼料餌料。因此，微藻有著很高的綜合利用價值。微擬球藻(拉丁名Nannochloropsis oceanica)是海洋微藻的一種，也普遍存在于淡水，主要作為養殖業中魚飼料的生產，近年來，越來越多的研究表明，微擬球藻在氮饑餓的條件下油脂含量能達到68%，而且其中長鏈飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸是油脂的主要組成部分，是生物柴油生產的良好原料。但是，目前關于海洋微擬球藻的研究主要集中于水產養殖的餌料，對于油脂積累等報道較少。另外，許多研究表明氮源濃度在微擬球藻油脂積累中起著重要作用， 雖然氮限制的培養條件能獲得較高的油脂含量，但是微藻在氮缺乏條件下的生物量卻很低。因此，通過選擇合適的培養條件在微擬球藻生物量和油脂積累中有著重要意義。有文獻報道稱通過連續置換一半的培養基或者在培養過程中添加新的營養物質，均可以提高生物量積累速率；但是大體積置換培養基會引起微藻較長時間重新適應培養環境的改變，而且連續置換培養基耗能并造成水資源的浪費，不適于工業大規模培養。因此在微擬球藻培養的后期，可考慮縮小置換體積。本專利技術針對以上問題，開發了微擬球藻高生物量和高油脂含量的培養基，并優化了連續培養的置換體積，提高了產油效率。本專利技術中的微擬球藻油脂含量較高，是具有開發前景的微藻藻種。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，提供在不同的培養基中，藻株油脂脂肪酸中長鏈飽和和不飽和脂肪酸含量和十六碳二烯酸含量，了解該藻株成為生物柴油煉制優質原料的重要性。本專利技術采用的技術方案是:一株具有高十六碳二烯酸含量的海洋微擬球藻藻株(Nannochloropsis oceanica),所述海洋微擬球藻藻株的登記入冊編號為CGMCC N0.6443,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2012年8月21日。所述的一株具有高十六碳二烯酸含量的海洋微擬球藻藻株的培養方法，在用自然海水配置的f/2培養基中，培養溫度為25±1°C，光暗比14/1011，光照強度μmol m-2s-1,每天手搖兩次；在培養5-7天后，離心收集藻體并轉移至含有不同硝酸鹽濃度的f/2和BGll培養基中，25 ± 1 °C，光暗比14/10h，光照強度60 μ mol πΓΥ1，含有2%C02空氣通氣量為0.2vvm,培養體積為1L ;通過1/5培養基置換，最后在含有37.5mg/L硝酸鈉的f/2培養基中獲得海洋微擬球藻藻株DUT01。本專利技術的有益效果是:上述的海洋微擬球藻藻株DUT01屬于褐藻門，褐藻目，球藻屬。藻株為綠色球形，直徑2-5 μ m，生長速度快。通過1/5新鮮培養基置換，該藻株在含有37.5mg/L的f/2培養基中油脂含量能達到64.3%，在含油1.5g/L的BGll培養基中生物量能達到1.4g/L，油脂產率能達到30mg/L/d。在不同的培養條件下其油脂中長鏈飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量超過65%，適合用于生物柴油煉制。在不同的培養條件下其油脂中十六碳二烯酸相對含量均超過26%，最高可達32.7%。通過少量的培養基置換，既能提高微擬球藻油脂含量，又能增加該藻株的生物量，另外其油脂脂肪酸組成適于生物柴油煉制，使得該藻株成為生物柴油煉制的優質原料。附圖說明圖1是DUT01藻株在不同培養基中的生物量。圖2是DUT01藻株在不同培養基中的油脂產量和產率。具體實施例方式實驗材料和試劑1.藻株:藻株海洋微擬球藻(N.0ceanica)DUT01由本實驗室在大連星海灣近海區域分離獲得。2.生化試劑:瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒(Solarbio公司，北京)；測序由大連寶生物工程有限公司完成；DNA聚合酶rTaq (大連寶生物工程有限公司)；IOxPCR Buffer (大連寶生物工程有限公司)；dNTP Mixture (大連寶生物工程有限公司)。提取藻株基因組DNA試劑:十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)溶液:2%CTAB,IOOmmoI/L Tris-HCl (ρΗ8.0)，1.4mol/L NaCl, 10mmol/L EDTA, 2% β -疏基乙醇。PCI抽提液:苯酚/氯仿/異戊醇(￥八0 =25:24:1。TE 緩沖液:10mmol/L Tris-HCl (ρΗ7.5)，lmmol/L EDTA (ρΗ8.0)。3.培養基f/2 培養基(1L):NaN0375本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一株具有高十六碳二烯酸含量的海洋微擬球藻藻株（Nannochloropsis?oceanica），其特征在于：所述海洋微擬球藻藻株的登記入冊編號為CGMCC?No.6443，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2012年8月21日。

【技術特征摘要】
1.一株具有高十六碳二烯酸含量的海洋微擬球藻藻株(Nannochloropsis oceanica),其特征在于:所述海洋微擬球藻藻株的登記入冊編號為CGMCC N0.6443，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2012年8月21日。2.根據權利要求1所述的一株具有高十六碳二烯酸含量的海洋微擬球藻藻株的培養方法，其特征在于:在用自然海水配...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙心清，萬春，白鳳武，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：