浮遊藻類品系對小球藻1904可兒和其用於生物質生產和根除藍綠藻、細菌和真菌的應用的製作方法

2023-05-18 12:29:51 1

浮遊藻類品系對小球藻1904可兒和其用於生物質生產和根除藍綠藻、細菌和真菌的應用的製作方法
【專利摘要】本發明特徵在於單細胞綠藻對小球藻1904可兒的產業品系，其保藏在藻類與原生動物菌物保藏中心(CCAP)，蘇格蘭海洋研究所，阿爾蓋-比特,OBAN,Argyll,PA371QA,蘇格蘭,UK,CCAP?No.259/1。本發明特徵也在於利用單細胞綠藻對小球藻1904可兒用於根除藍細菌、細菌和真菌的目的。
【專利說明】浮遊藻類品系對小球藻1904可兒和其用於生物質生產和根除藍綠藻、細菌和真菌的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及單細胞綠藻對小球藻1904可兒(Parachlorella nurekis 1904KIEG)的品系，其被設計用於生物質生產和藍細菌(藍-綠藻)的根除。
【背景技術】
[0002]存在單細胞綠藻小球藻(Chlorella vulgaris) IFRC-111的熟知的品系，其特徵在於高生產率，這滿足產業培養的需求(俄羅斯專利1751981)。
[0003]小球藻IFR C-111的缺點在於生長的季節性(在從五月到十二月的時間段期間)、要求營養培養基含量的因素、細胞生長的不變的周期和培養溫度的窄範圍(26-36°C )。
[0004]存在已知的單細胞綠藻球藻BIN的品系，其具有可接受用於培養溫度的寬範圍(20-400C )，其對於底物有需求，具有清潔汙水的能力(俄羅斯專利2192459)，和在水庫的生物修復中應用(Bogdanov, 2008)。
[0005]小球藻BIN品系的缺點是在天然水庫中不存在季節性的繁殖，使得其在不同氣候帶中的應用變得複雜。在0-16°C的溫度範圍的水庫中保持不佳的活力需要通過藻對水庫的重複處理。對水庫的天然條件的不足的適應性要求另外的品系的適應性。小球藻BIN的另外缺陷是窄的適應性範圍——僅適應於某些汙水。
[0006]本發明的目的是產 生單細胞綠藻對小球藻1904可兒新的品系，其不同在於較高的生產率、天然流域中的季節性繁殖和在0-16°C的溫度間隔的活力，並且將具有適應不同氣候帶中的天然條件、和根除藍細菌、細菌和真菌的能力。

【發明內容】

[0007]單細胞綠藻能夠消除前述品系的缺點。品系對小球藻1904可兒在小球藻BIN的基礎上、根據俄羅斯農業科學院奔薩研究農業研究所(Penza Research AgriculturalInstitute)的標本收藏進行培養，該品系在不同氣候帶中天然水庫水中培養。作為最後的結果，已經選擇過渡性品系，其相對於培養物是更大的適應性和較少的過分要求。其應用證明對於不同氣候帶的水庫是高度適應性，也具有根除藍細菌、細菌和真菌的能力。
[0008]培養基:為了培養對小球藻1904可兒品系，我們採用含有以下四種成分的每11種自來水。
[0009]營養培養基
[0010]成分1:硝酸-磷酸溶液-0.3ml[0011 ] 成分2:鈉-鐵溶液-0.15ml
[0012]成分3:銅-鈷溶液-0.2ml
[0013]成分4: 二氧化碳溶液-1Oml
[0014]形態學特徵:新細胞具有稍微橢圓形狀和2-3 μ m的大小。成年植物細胞具有7-8 μ m直徑。已經形成植物孢子、具有8-10 μ m直徑的細胞仍然是在母體莢膜中。新細胞具有逐漸變厚的薄壁。當植物孢子釋放時，一(側)分裂成2-3部分，它們保持連接的。(葉綠體寬波帶(wideband)和開口佔V4的細胞表面和與細胞側緊密配合)。澱粉核被澱粉紙所包圍，由二個或三個半球組成。繁殖由植物孢子提供。孢子具有相同大小。孢子的數量是四個，很少是兩個和更多個。數量是嚴格偶數。細胞的分裂、發生和植物孢子的釋放在整天期間進行，沒有嚴格調整到固定時間。新和成熟細胞都是深綠色。
[0015]培養物特徵:細胞不是聚集的，而是在懸浮體積中相等地分布。(維管)壁不是過度生長的。培養該藻和在液體營養培養基中忙存。對於應用硝酸銨，它生長良好。該藻要求供應產生纖維素的二氧化碳溶液。
[0016]在培養期間，細胞實際上不沉積。在靜止狀態，細胞在5-10天後開始沉降。沉降的過程在一個月時間段中結束。
[0017]品系的培養不需要自動混合。
[0018]培養的條件不(含有)季節性繁殖。(在自然條件下，季節性非常不同地表現出來)。在培養條件下，品系需要某些培養基和維持培養的生物技術期間。在野外，該藻適應於已經在其中實行的流域的條件。
[0019]對小球藻1904可兒消除細菌、真菌，暗示細胞和藍細菌的菌落的分解，直到它們完全消除。
[0020]品系進化周期是不 穩定的；細胞以非同步方式發育。
[0021]對小球藻1904可兒品系可以在19%鹽水中培養。
[0022]藻培養不需要無菌狀態。品系具有產生單一培養條件的能力。
[0023]生理學特徵:品系是自養的；它需要供應氮，主要是硝酸銨。它在陽光下生長，也在露天水庫中用燈Osram Plantastar250W的人工光照的條件下。燈穿透20cm的層。品系具有良好的浮遊生物性能，即，在培養基中上浮和均勻分布的能力。
[0024]活的藻細胞具有負電荷。喪失電荷表明細胞的凝結和它們的聚集。粘附到氫氣泡的能力用於通過電浮法從培養基中提取生物質。
[0025]培養的最佳溫度是28_30°C。在天然條件下下，藻在16_32°C的溫度中生長，同時，它在所有的流域中在0-16°C具有長的活力。
[0026]光照模式對應於由OSRAM PLANTASTAR250W燈提供的直接照明人工光的連續——光照持續10-12小時。足夠最小的光照持續8-10、最大12-14小時。品系進化不依賴於季節或光源。
[0027]品系對於培養基中的其它藻、細菌、真菌或大腸桿菌對抗性地表現。沒有其它藻可以在該品系存在下發展。細菌死亡和沉降。
[0028]細胞的活力最小是30年，如果在在散射光和室溫的貯存的條件下保存培養物。
[0029]在天然流域中，品系殺死三種種類的青綠色細菌(藍細菌):絲囊藻(Aphanizomenon)、魚腥藻(Anabaena)和微囊藻(Microcystis)。在實驗室條件下,對小球藻1904可兒表現分解細胞和藍細菌的菌落，直到它們完全消除。
[0030]該品系特徵是高生產率(參見表)和破壞引起藍細菌、和其它細菌與真菌的藻花的能力。
[0031]附圖描沭
[0032]本發明可以通過圖片更好地說明:圖1顯示以1000x放大的球藻品系；圖2——在試驗的開始，通過對小球藻1904可兒抑制藍細菌(水華束絲藻(Aphanizomenonflos-aquae)):1 -試驗，2 -對照試驗玻璃(圖2_6);圖3 -在3小時中，通過對小球藻1904可兒抑制藍細菌(水華束絲藻)；圖4_在6小時中，通過對小球藻1904可兒抑制藍細菌(水華束絲藻)；圖5_在9小時中，通過對小球藻1904可兒抑制藍細菌(水華束絲藻)；和圖6-在12小時中，抑制藍細菌(水華束絲藻)。
【具體實施方式】
[0033]實施例1.我們取樣水華束絲藻藍細菌的興旺流域。過濾和稱重100mL的樣品；提取生物質(300mg)，並放入有蓋培養皿中，然後我們加入100mL的草履蟲懸浮液(生物質60mg/100ml)。我們將100mL的藍細菌樣品放入第二個有蓋培養皿中。第一個有蓋培養皿是試驗組；而第二個有蓋培養皿是對照組。兩個培養皿都應該保持在散射光和室溫中。
[0034]在試驗開始時，藍細菌的群落在兩個培養皿中都是可見的。在3個小時中，試驗培養皿中的藍細菌比對照組中更暗。群落分解的過程在6小時的試驗培養皿中開始。在對照培養皿中沒有觀察到變化。在9小時中，試驗培養皿的藍細菌完全喪失它們的結構。它們看上去作為完全沒有形狀的單元，比在對照培養皿中的藍細菌要暗。在12小時中，試驗培養皿不含有可見量的藍細菌。對照培養皿沒有顯示變化。
[0035]因此，在12小時中，草履蟲懸浮液已經完全消除藍細菌的群落，具有比草履蟲的生物質大5倍的生物質。
[0036]實施例2.我們將100mL的來自水華束絲藻藍細菌的興旺流域的水樣品倒入兩個錐形燒瓶中。藍細菌 的生物質總的是200mg/100ml的水。然後我們將15ml的對小球藻1904可兒的懸浮液加入第一個燒瓶中。草履蟲的生物質是60mg/100ml。第一個燒瓶是試驗組，第二個是對照組。兩個燒瓶都應該保持在散射光和室溫(22°C )中。
[0037]在試驗開始時，藍細菌的群落可以在兩個燒瓶中都容易觀察到。在6小時中，可以看出試驗燒瓶中的藍細菌比對照組中更暗。在12小時中，在試驗燒瓶中的藍細菌完全喪失其結構。它們看上去象沒有形狀的聚集，並且比在對照燒瓶中的藍細菌更暗。在對照燒瓶中沒有觀察到變化。在20小時中，試驗燒瓶沒有含有可見量的藍細菌。
[0038]在20小時內，執行到藍細菌的自然環境的草履蟲懸浮液已經完全消除藍細菌的群落，具有比草履蟲自身大20倍的生物質。
[0039]藍細菌在草履蟲培養基中被消除，以及在我們用草履蟲懸浮液處理藍細菌的環境後。同時,藍細菌的生物質比草履蟲的生物質大數倍。
[0040]因此，設計的藻品系對小球藻1904可兒比其它已知品系更高的多產，並且能夠完全消除引起藻旺盛的藍細菌。例如，在使用這種品系的結果中，在齊姆良水庫(Tsimlyanskoye)流域(Russia),它們成功地在三年內(2006-2009)完全破壞藍細菌。
[0041]表:小球藻品系的效率的比較指數
[0042]
【權利要求】
1.單細胞綠藻對小球藻1904可兒的產業品系，其保藏在藻類與原生動物菌物保藏中心(CCAP)，蘇格蘭海洋研究所，阿爾蓋-比特，OBAN, Argyll, PA371QA,蘇格蘭，UK, CCAPN0.259/1。
2.根據權利要求1的單細胞綠藻對小球藻1904可兒的產業品系的用途，其用於根除藍細菌、細菌和真菌。
【文檔編號】C12N1/12GK103952315SQ201410026407
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2010年3月30日 優先權日:2010年3月4日
【發明者】尼古拉·波格丹諾夫 申請人:Key控股集團有限公司