一種寇式隱甲藻atcc30772發(fā)酵廢液的再利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液處理再利用的方法。將離心所得發(fā)酵廢液首先用各種試劑進(jìn)行處理，通過大量實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)用NaOH處理的結(jié)果是最好的，并找到一個(gè)合適的NaOH添加量。然后用三層紗布過濾，取澄清濾液。向?yàn)V液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH，然后再向?yàn)V液中加入適量大豆蛋白胨和葡萄糖，然后調(diào)節(jié)pH。通過上述方案處理和滅菌之后即可直接用于發(fā)酵培養(yǎng)隱甲藻。本發(fā)明首次實(shí)現(xiàn)了將隱甲藻發(fā)酵廢液經(jīng)過處理之后直接用于作為發(fā)酵培養(yǎng)基的想法，即節(jié)約了發(fā)酵成本，提高了DHA產(chǎn)量，又降低了環(huán)境污染，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利說明】一種寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液的再利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液的再利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]DHA是一種是一種對(duì)人體有著非常重要作用的多不飽和脂肪酸，是ω-3不飽和脂肪酸家族中的重要成員，動(dòng)物和人本身不能合成，必須從外界攝入。DHA具有重要的生理作用:與抗癌免疫有關(guān)，同時(shí)具有補(bǔ)腦健腦、提高視力、降血脂、降血壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗炎等作用，有很大的應(yīng)用價(jià)值。目前DHA的常規(guī)來源是魚油產(chǎn)品，但魚油來源的產(chǎn)品腥味較大，同時(shí)含有較高的EPA，EPA能夠抑制嬰兒的正常發(fā)育。歐美發(fā)達(dá)國家已通過微生物發(fā)酵法獲得DHA，同魚油產(chǎn)品相比，微生物發(fā)酵所得產(chǎn)品具有更高的品質(zhì)，非常適用于嬰幼兒食品的添加。
[0003]隱甲藻是一種海生藻，是DHA良好的微生物來源，其脂肪酸組成簡(jiǎn)單，主要含有ClO: 0、C12: 0、C14: 0、C16: 0、C16: 1、C18: 0、C18: I 和 C22: 6，其中 DHA 含
量可高達(dá)50%以上。這個(gè)特點(diǎn)使得DHA純化變得較簡(jiǎn)單。同時(shí)，隱甲藻是異養(yǎng)需氧型微生物，解決了光限制和氧積累的問題，可以實(shí)現(xiàn)高密度、大規(guī)模的生產(chǎn)。這些特點(diǎn)使得隱甲藻成為DHA的最理想來源。目前許多歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)法規(guī)，允許被添加在嬰幼兒奶粉中的DHA唯一來源是藻油。這些優(yōu)勢(shì)導(dǎo)致國內(nèi)外有許多企業(yè)通過隱甲藻來生產(chǎn)DHA。
[0004]由于隱甲藻是海生藻，所以在隱甲藻培養(yǎng)基中必須要加入較高濃度的海鹽以維持藻種的滲透壓。在發(fā)酵結(jié)束后絕大部分海鹽任然留在發(fā)酵液中，這個(gè)特點(diǎn)使得隱甲藻的發(fā)酵廢液不處理的話比一般的發(fā)酵廢液對(duì)環(huán)境的污染性更強(qiáng)。目前工業(yè)上可以通過膜過濾的方法除去廢液里的海鹽，但處理的成本比較高。同時(shí)研究表明隱甲藻發(fā)酵廢液中還含有葡萄糖和氮源，這些都是培養(yǎng)隱甲藻所必須的物質(zhì)，所以將隱甲藻的發(fā)酵廢液進(jìn)行循環(huán)利用是最理想的處理途徑。但是由于隱甲藻在生長(zhǎng)過程中可能會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)其生長(zhǎng)不利的物質(zhì)分泌到發(fā)酵液中，同時(shí)廢液里的葡萄糖和氮源濃度比較低不足以滿足隱甲藻大規(guī)模發(fā)酵生長(zhǎng)需要。所以對(duì)隱甲藻的發(fā)酵廢液必須經(jīng)過一些技術(shù)處理后才能重新用于培養(yǎng)隱甲藻。研究首次發(fā)現(xiàn)利用NaOH對(duì)除去發(fā)酵廢液中對(duì)生長(zhǎng)不利的物質(zhì)的效果明顯。經(jīng)過多個(gè)過程處理之后將廢液直接用于培養(yǎng)隱甲藻，不僅節(jié)約了成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還提高了DHA產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液重利用的方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液的再利用方法，包括以下步驟:
(1)將隱甲藻ATCC30772發(fā)酵204-228個(gè)小時(shí)之后的發(fā)酵液離心，得菌體沉淀和上清發(fā)酵廢液；
(2)將上清發(fā)酵廢液倒入燒杯中，向發(fā)酵廢液中加入0-2%(v/v)的lmol/L的NaOH溶液，用玻璃棒攪拌均勻，然后用三層紗布過濾，取澄清濾液；
(3)向?yàn)V液中加入鹽酸將pH調(diào)至6.0-7.0，然后再向每升濾液中加入大豆蛋白胨3-7g，葡萄糖30-70g，然后將pH再次調(diào)到6.0-7.0。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、減少了對(duì)環(huán)境的污染。
[0008]2、有效地減少了海鹽，葡萄糖，和氮源的使用，降低了成本。
[0009]3、明顯的提高了 DHA產(chǎn)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為實(shí)施方式I中處理發(fā)酵發(fā)酵廢液時(shí)lmol/L的NaOH溶液加入量對(duì)最后發(fā)酵結(jié)束時(shí)生物量(g/L)、細(xì)胞油脂率(%)、DHA(%)在總油中的含量的影響柱狀圖。
[0011]圖2為實(shí)施方式I中處理發(fā)酵發(fā)酵廢液時(shí)lmol/L的NaOH溶液加入量對(duì)最后發(fā)酵結(jié)束時(shí)細(xì)胞油脂產(chǎn)量(g/L)、DHA產(chǎn)量(g/L)的影響柱狀圖。
[0012]圖3為實(shí)施方式2的發(fā)酵結(jié)束時(shí)生物量、細(xì)胞油脂率、DHA在總油中的含量曲線。在圖3中，橫坐標(biāo)為發(fā)酵廢液中葡萄糖添加量(g/L),縱坐標(biāo)為生物量(g/L)、細(xì)胞油脂率(%)、DHA在總油中的含量(%)。
[0013]圖4為實(shí)施方式2中處發(fā)酵結(jié)束時(shí)細(xì)胞油脂產(chǎn)量、DHA產(chǎn)量的曲線。在圖4中，橫坐標(biāo)為發(fā)酵廢液中葡萄糖添加量(g/L),縱坐標(biāo)為細(xì)胞油脂產(chǎn)量(g/L)、DHA產(chǎn)量(g/L)。
[0014]圖5為實(shí)施方式3中發(fā)酵結(jié)束時(shí)生物量、細(xì)胞油脂率、DHA在總油中的含量的曲線。在圖5中，橫坐標(biāo)為發(fā)酵廢液在總的發(fā)酵培養(yǎng)基中含量(％)，縱坐標(biāo)為物量(g/L)、細(xì)胞油脂率(%)、DHA在總油中的含量(%)。
[0015]圖6為為實(shí)施方式3中發(fā)酵結(jié)束時(shí)細(xì)胞油脂產(chǎn)量、DHA產(chǎn)量的影響曲線。在圖6中，橫坐標(biāo)為發(fā)酵廢液在總的發(fā)酵培養(yǎng)基中含量(％)，縱坐標(biāo)為細(xì)胞油脂產(chǎn)量(g/L)、DHA產(chǎn)量(g/L)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]1、將隱甲藻ATCC30772發(fā)酵216個(gè)小時(shí)之后的發(fā)酵液離心，得菌體沉淀和上清發(fā)酵廢液。將上清發(fā)酵廢液倒入三組燒杯中，每組100ml。分別向三組燒杯中加入O、1%和2%(v/v)的Imol/LNaOH溶液，用玻璃棒攪拌均勻，然后用三層紗布過濾，取澄清濾液。向?yàn)V液中加入鹽酸將pH調(diào)至6.5,然后再向每組燒杯中加入0.5g大豆蛋白胨,葡萄糖6g,然后將PH再次調(diào)到6.5。處理過后的三組發(fā)酵廢液滅菌后接入10%的相同種子液，在相同條件下培養(yǎng)216個(gè)小時(shí)后測(cè)量各組生物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量。將生物量與細(xì)胞油脂含量相乘得到細(xì)胞油脂產(chǎn)量，將生物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量三者相乘得到DHA產(chǎn)量(參見附圖1，2)。
[0017]2、將隱甲藻ATCC30772發(fā)酵216個(gè)小時(shí)之后的發(fā)酵液離心，得菌體沉淀和上清發(fā)酵廢液。將上清發(fā)酵廢液倒入五組燒杯中，每組100ml。向五組燒杯中加入1% (v/v)的Imol/LNaOH溶液，用玻璃棒攪拌均勻，然后用三層紗布過濾，取澄清濾液。向?yàn)V液中加入鹽酸將PH調(diào)至6.5，然后再向每組燒杯中加入大豆蛋白胨5g。之后分別向五組燒杯加入3g、4g、5g、6g、7g的葡萄糖，然后將pH再次調(diào)到6.5。處理過后的五組發(fā)酵廢液滅菌后接入10%的相同種子液，在相同條件下培養(yǎng)216個(gè)小時(shí)后測(cè)量各組生物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量。將生物量與細(xì)胞油脂含量相乘得到細(xì)胞油脂產(chǎn)量，將物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量三者相乘得到DHA產(chǎn)量(參見附圖3，4)。
[0018]3、將隱甲藻ATCC30772發(fā)酵216個(gè)小時(shí)之后的發(fā)酵液離心，得菌體沉淀和上清發(fā)酵廢液。將上清發(fā)酵廢液倒入燒杯中。向燒杯中加入1% (v/v)的Imol/LNaOH溶液，用玻璃棒攪拌均勻，然后用三層紗布過濾，取澄清濾液。向?yàn)V液中加入鹽酸將PH調(diào)至6.5，然后再向每升濾液中中加入大豆蛋白胨5g、葡萄糖50g，然后將pH再次調(diào)到6.5。將處理過后的發(fā)酵廢液與新鮮發(fā)酵培養(yǎng)基按一定比例混合，其中處理過后的發(fā)酵液分別占0%、30%、50%、70%U00%(v/v)。滅菌后接入10%的相同種子液，在相同條件下培養(yǎng)216個(gè)小時(shí)后測(cè)量各組生物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量。將生物量與細(xì)胞油脂含量相乘得到細(xì)胞油脂產(chǎn)量，將物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量三者相乘得到DHA產(chǎn)量(參見附圖5，6)。
[0019]通過以上實(shí)施例可以看出Imol/LNaOH溶液的最適添加量為1%(ν/ν),葡萄糖最適添加量為50g/L，發(fā)酵廢液最適添加量為70% (v/v)。
[0020]對(duì)比例
配置最優(yōu)的新鮮發(fā)酵培養(yǎng)基(不含發(fā)酵廢液)。在相同條件下培養(yǎng)隱甲藻216小時(shí)后，測(cè)量生物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量。將生物量與細(xì)胞油脂含量相乘得到細(xì)胞油脂產(chǎn)量，將物量，細(xì)胞油脂含量，DHA在總油中的含量三者相乘得到DHA產(chǎn)量。結(jié)果為:生物量18.34g/L，細(xì)胞油脂率19.96%，DHA在總油中含量40.32%，細(xì)胞油脂產(chǎn)量3.66g/L,DHA產(chǎn)量 1.48g/L。
[0021]通過對(duì)比例 和實(shí)施例可以看出，將隱甲藻發(fā)酵廢液經(jīng)過處理之后直接用于作為發(fā)酵培養(yǎng)基所得DHA產(chǎn)量比新鮮發(fā)酵培養(yǎng)基所得DHA產(chǎn)量提高30%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種寇式隱甲藻ATCC30772發(fā)酵廢液的再利用方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將隱甲藻ATCC30772發(fā)酵204-228個(gè)小時(shí)之后的發(fā)酵液離心，得菌體沉淀和上清發(fā)酵廢液； (2)將上清發(fā)酵廢液倒入燒杯中，向發(fā)酵廢液中加入0-2%(v/v)的lmol/L的NaOH溶液，用玻璃棒攪拌均勻，然后用三層紗布過濾，取澄清濾液； (3)向?yàn)V液中加入鹽酸將pH調(diào)至6.0-7.0，然后再向每升濾液中加入大豆蛋白胨3-7g，葡萄糖30-70g，然后將pH再次調(diào)到6.0-7`.0。
【文檔編號(hào)】C12R1/89GK103589642SQ201310534348
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】肖尚, 姚黎明, 孫立潔, 陳祥松, 姚建銘 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所