本發(fā)明涉及微藻養(yǎng)殖領(lǐng)域，尤其涉及一種微藻生產(chǎn)油脂的方法。
背景技術(shù)：
：藻類是能夠利用二氧化碳、光能、營養(yǎng)鹽和水合成有機(jī)物的光合自養(yǎng)生物，在自然界中分布廣泛，僅海洋藻類的光合生物固碳就占全球有機(jī)質(zhì)固碳的將近一半。藻類因富含蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸及色素等，被廣泛應(yīng)用于飼料、餌料、食品等高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)能源的日漸耗竭，藻類生物質(zhì)能源開發(fā)也引起了各國的重視和研究。而藻類油脂作為藻細(xì)胞自身合成的有機(jī)質(zhì)組分，不僅是開發(fā)生物質(zhì)能源的重要原料，也因其富含多不飽和脂肪酸而具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。目前，藻類的規(guī)?；B(yǎng)殖多用于生產(chǎn)鹽藻、螺旋藻、小球藻和雨生紅球藻等經(jīng)濟(jì)藻類，養(yǎng)殖工藝相對粗放，培養(yǎng)基多使用研究報道的傳統(tǒng)培養(yǎng)基，采取半連續(xù)養(yǎng)殖工藝多次添加或批次養(yǎng)殖工藝一次性添加。并且在微藻生產(chǎn)油脂時，常采用的方法是直接將養(yǎng)殖液中的部分營養(yǎng)鹽除去，但是，當(dāng)細(xì)胞外營養(yǎng)鹽缺乏時，部分營養(yǎng)鹽的營養(yǎng)元素在細(xì)胞內(nèi)仍以較大含量儲存，而該部分營養(yǎng)元素組分既不能帶來藻細(xì)胞相應(yīng)生長速度的提高，也不利于快速進(jìn)入油脂生產(chǎn)。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的實施例提供一種微藻生產(chǎn)油脂的方法，通過部分采收的微藻質(zhì)量來確定營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加量，并將該補(bǔ)加量在既定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，對微藻細(xì)胞積累油脂進(jìn)行了誘導(dǎo)，有效控制了微藻細(xì)胞內(nèi)各元素含量及組分比例并最終提高微藻的油脂產(chǎn)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明實施例提供了一種微藻生產(chǎn)油脂的方法，所述方法包括，步驟(1)、對微藻進(jìn)行部分采收；步驟(2)、對采收后的養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加；所述營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加量按照以下公式進(jìn)行計算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W為所述補(bǔ)加量；B為所述部分采收獲得的微藻質(zhì)量；N％為所述營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的補(bǔ)加系數(shù)，所述營養(yǎng)元素在藻細(xì)胞內(nèi)的含量具有既定范圍，所述N％的取值小于或等于所述既定范圍的最大值；M％為補(bǔ)加的所述營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的質(zhì)量百分比；所述營養(yǎng)元素為能夠促進(jìn)微藻生產(chǎn)油脂的元素；步驟(3)、依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(1)、所述步驟(2)，并監(jiān)控所述藻液中的油脂產(chǎn)量；其中，在執(zhí)行所述步驟(2)時調(diào)整N％的取值至所述油脂產(chǎn)量上升；步驟(4)、當(dāng)所述油脂產(chǎn)量不再變化時，進(jìn)行全部采收?？蛇x的，所述在執(zhí)行所述步驟(2)時調(diào)整N％的取值至所述油脂產(chǎn)量上升，包括，在執(zhí)行所述步驟(2)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值；所述N值臨界值為維持所述油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。優(yōu)選的，在所述步驟(3)與所述步驟(4)之間，所述方法還包括，依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(1)、所述步驟(2)；其中，所述步驟(2)中的所述N％的取值為所述N值臨界值。優(yōu)選的，所述步驟(3)中所述調(diào)整所述N％的取值以得到N值臨界值，包括，步驟(3.1)、依次執(zhí)行所述步驟(1)、所述步驟(2)；其中所述N％的取值為所述既定范圍中的任意值；步驟(3.2)、依次執(zhí)行所述步驟(1)、所述步驟(2)；其中所述N％的取值為0；步驟(3.3)、依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(3.1)、所述步驟(3.2)直至得到N值臨界值；所述N值臨界值為維持所述油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。優(yōu)選的，所述在執(zhí)行所述步驟(2)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值，包括，選取所述既定范圍中除最大值與最小值之外的任意值為所述N％的調(diào)整初始值；逐漸升高所述調(diào)整初始值至第一臨界值，所述第一臨界值為維持所述油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；逐漸降低所述調(diào)整初始值至第二臨界值，所述第二臨界值為維持所述油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；選取所述第一臨界值與所述第二臨界值中的取值較小者為所述N值臨界值?？蛇x的，在所述步驟(1)和步驟(3)中，采收后藻液濃度為C，所述采收后的藻液濃度C的取值范圍為0.05～5.00g/L。優(yōu)選的，當(dāng)養(yǎng)殖容器為跑道池時，所述采收后的藻液濃度C的取值范圍為0.1～1.5g/L；當(dāng)養(yǎng)殖容器為管式或板式反應(yīng)器時，所述采收后的藻液濃度C的取值范圍為0.2～3g/L。可選的，所述方法還包括，以所述步驟(4)中采收的藻類作為步驟(1)中所述微藻的藻種，依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(1)至所述步驟(4)。在上述基礎(chǔ)上優(yōu)選的，所述營養(yǎng)元素包括必須營養(yǎng)元素；所述必須營養(yǎng)元素包括氮元素、磷元素、硫元素、鎂元素、鐵元素、鈣元素和硅元素中的任一種或者任幾種的組合?；诖耍ㄟ^本發(fā)明實施例提供的上述油脂生產(chǎn)方法，通過不斷的采收→補(bǔ)加過程，根據(jù)部分采收的微藻質(zhì)量對養(yǎng)殖體系進(jìn)行營養(yǎng)鹽補(bǔ)加的逐次調(diào)整，可使微藻可繼續(xù)生長并誘導(dǎo)其細(xì)胞自身積累油脂，使得微藻生產(chǎn)油脂的產(chǎn)量上升；并最終將整體藻液調(diào)整至最佳養(yǎng)殖濃度范圍內(nèi)，即藻液中的營養(yǎng)成分的配比逐漸優(yōu)化為油脂產(chǎn)量高、營養(yǎng)鹽補(bǔ)加量低的狀態(tài)。本發(fā)明實施例提供的上述微藻生產(chǎn)油脂的方法對傳統(tǒng)油脂誘導(dǎo)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，可根據(jù)養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)出和采收情況調(diào)整各營養(yǎng)鹽的添加量，有效控制微藻細(xì)胞內(nèi)影響其油脂生產(chǎn)的各元素含量及組分比例，能夠較為簡單地調(diào)控微藻組分，高效誘導(dǎo)微藻生產(chǎn)如脂肪酸等次級代謝產(chǎn)物。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種微藻生產(chǎn)油脂的方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例1中不同氮磷鹽添加對藻類生長的影響曲線示意圖；圖3為本發(fā)明實施例1中不同氮磷鹽添加對藻類生長的速度的影響曲線示意圖；圖4為本發(fā)明實施例1中各組別藻粉中脂肪酸百分含量變化示意圖；圖5為本發(fā)明實施例1中各組別藻粉中脂肪酸平均產(chǎn)量示意圖；圖6為本發(fā)明實施例2中各組別藻粉干重及脂肪酸含量變化示意圖；圖7為本發(fā)明實施例3中各組別藻粉干重及脂肪酸含量變化示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要指出的是，除非另有定義，本發(fā)明實施例中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如在通常字典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致的含義，而不應(yīng)用理想化或極度形式化的意義來解釋，除非這里明確地這樣定義。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種微藻生產(chǎn)油脂的方法，該方法包括，步驟(1)、對微藻進(jìn)行部分采收；步驟(2)、對采收后的養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加；營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加量按照以下公式進(jìn)行計算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W為補(bǔ)加量；B為部分采收獲得的微藻質(zhì)量；N％為營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的補(bǔ)加系數(shù)，該營養(yǎng)元素在藻細(xì)胞內(nèi)的含量具有既定范圍，上述N％的取值小于或等于既定范圍的最大值；M％為補(bǔ)加的營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的質(zhì)量百分比；該營養(yǎng)元素為能夠促進(jìn)微藻生產(chǎn)油脂的元素；步驟(3)、依次循環(huán)執(zhí)行步驟(1)、步驟(2)，并監(jiān)控藻液中的油脂產(chǎn)量；其中，在執(zhí)行步驟(2)時調(diào)整N％的取值至油脂產(chǎn)量上升；步驟(4)、當(dāng)油脂產(chǎn)量不再變化時，進(jìn)行全部采收。需要說明的是，本發(fā)明實施例對上述步驟(1)中微藻藻種的具體種類不作限定。示例地可以為鹽藻、螺旋藻、小球藻、雨生紅球藻、綠球藻、弧形藻、三角形藻、多角形藻、柵藻、絲狀藻、絲狀綠藻以及絲狀藍(lán)藻中的任一種。對于某一確定的藻種，其微藻細(xì)胞內(nèi)能夠儲存的某一營養(yǎng)元素的含量，即上述步驟(2)中的既定范圍是有限的，并且根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)手段和積累的相關(guān)知識是可以確定的。以小球藻為示例，其細(xì)胞中氮元素(N)的含量約在1％～10％之間，則在小球藻的養(yǎng)殖過程中，上述N％的取值就可以在0～10％的范圍內(nèi)進(jìn)行任意選擇，即對于任意一種營養(yǎng)元素而言，其補(bǔ)加的添加系數(shù)N％值可取值為0。步驟(3)中“依次循環(huán)執(zhí)行步驟(1)、步驟(2)”是指按照先步驟(1)再步驟(2)的順序進(jìn)行循環(huán)操作，即步驟(1)→步驟(2)→步驟(1)→步驟(2)……→步驟(1)→步驟(2)，直至通過不斷調(diào)整N％的取值至藻液中的油脂產(chǎn)量上升。這里，藻液即指在初始培養(yǎng)基中加入待養(yǎng)殖的藻種后形成的液體體系。其中，術(shù)語“油脂產(chǎn)量”是指該養(yǎng)殖體系在一段時間內(nèi)的藻類所生產(chǎn)的油脂的質(zhì)量。本發(fā)明實施例提供的上述微藻生產(chǎn)油脂的方法具體原理如下所述：氮、磷、硫、鎂、鐵、鈣和硅等能夠促進(jìn)微藻生產(chǎn)油脂的元素的濃度均被報道可影響微藻細(xì)胞中的油脂含量，這些元素被吸收進(jìn)入微藻細(xì)胞后可作為生物質(zhì)的組成成分，如氮元素是蛋白質(zhì)和核酸的重要組成成分。這些元素的缺少會直接影響微藻的生長速度和微藻細(xì)胞內(nèi)的組分比例。當(dāng)這些元素供給逐漸降低時，細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)元素含量也逐漸降低，由于微藻細(xì)胞內(nèi)仍存儲有一定含量的元素，在一定時間內(nèi)不會影響微藻的生長速度，并且由于微藻細(xì)胞處于元素供給較少的惡劣環(huán)境中，能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞積累油脂，即微藻細(xì)胞生產(chǎn)油脂的比例開始增加。當(dāng)元素含量降低至一定值時，油脂含量仍在增加但由于元素供給持續(xù)性地缺乏，其生長速度開始受到影響并逐漸降低，此時油脂產(chǎn)量可能仍在上升；當(dāng)元素含量繼續(xù)降低時，盡管單個微藻細(xì)胞中的油脂含量受惡劣環(huán)境的誘導(dǎo)仍在上升，但由于養(yǎng)殖體系內(nèi)的微藻繁殖產(chǎn)量下降，其最終的油脂產(chǎn)量也會開始下降；此時若元素含量仍在繼續(xù)降低，則會導(dǎo)致微藻的生長速度和油脂含量均急劇下降直至微藻細(xì)胞死亡。基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述油脂生產(chǎn)方法，通過不斷的采收→補(bǔ)加過程，根據(jù)部分采收的微藻質(zhì)量對養(yǎng)殖體系進(jìn)行營養(yǎng)鹽補(bǔ)加的逐次調(diào)整，可使微藻可繼續(xù)生長并誘導(dǎo)其細(xì)胞自身積累油脂，使得微藻生產(chǎn)油脂的產(chǎn)量上升；并最終將整體藻液調(diào)整至最佳養(yǎng)殖濃度范圍內(nèi)，即藻液中的營養(yǎng)成分的配比逐漸優(yōu)化為油脂產(chǎn)量高、營養(yǎng)鹽補(bǔ)加量低的狀態(tài)。本發(fā)明實施例提供的上述微藻生產(chǎn)油脂的方法對傳統(tǒng)油脂誘導(dǎo)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，可根據(jù)養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)出和采收情況調(diào)整各營養(yǎng)鹽的添加量，有效控制微藻細(xì)胞內(nèi)影響其油脂生產(chǎn)的各元素含量及組分比例，能夠較為簡單地調(diào)控微藻組分，高效誘導(dǎo)微藻生產(chǎn)如脂肪酸等次級代謝產(chǎn)物。下面對上述生產(chǎn)油脂的方法中各步驟做詳細(xì)說明。步驟(1)微藻細(xì)胞的濃度對其利用光照有影響，由于微藻在生產(chǎn)油脂時還需要一定光照強(qiáng)度的匹配，因此步驟(1)以及步驟(3)中執(zhí)行的步驟(1)時，采收后進(jìn)行油脂生產(chǎn)的藻液濃度為C，其取值范圍優(yōu)選為0.05～5.00g/L。步驟(2)步驟(2)中補(bǔ)加的營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素包括影響藻細(xì)胞中油脂含量的必須營養(yǎng)元素；具體可包括氮元素(N)、磷元素(P)、硫元素(S)、鎂元素(Mg)、鐵元素(Fe)、鈣元素(Ca)和硅元素(Si)中的任一種或者任幾種的組合。當(dāng)然還可包括其他營養(yǎng)元素，具體可包括碳元素(C)、鈉元素(Na)、鉀元素(K)、硼元素(B)、錳元素(Mn)、鋅元素(Zn)、銅元素(Cu)、鈷元素(Co)、鉬元素(Mo)中的一種或者幾種的組合。補(bǔ)充這些營養(yǎng)元素的目的是防止缺失這些元素之后影響了微藻的生長，繼而影響了油脂產(chǎn)量。上述生產(chǎn)油脂的方法可以對包含有氮、磷、硫、鎂、鐵、鈣和硅元素中的任一種元素或者幾種元素的營養(yǎng)鹽按照上述步驟(3)中的N％調(diào)整方法進(jìn)行調(diào)整，其他元素的補(bǔ)加量可不做限定。當(dāng)然，本發(fā)明實施例優(yōu)選為通過部分采收，將含有影響藻細(xì)胞中油脂含量的必須營養(yǎng)元素的營養(yǎng)鹽均通過采收掉的生物量以及上述公式中的N％取值，來調(diào)整上述營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加量，使油脂產(chǎn)量達(dá)到最高。其中，每次部分采收獲得的微藻質(zhì)量B可以通過但不限于以下3種計算方法獲得：采收的濕藻烘干后的總質(zhì)量即為每次部分采收獲得的微藻質(zhì)量B；或者，B＝(A-C)×V；其中，A為每次采收前的藻液濃度，C為每次采收后的藻液濃度，V為每次的采收體積；V值可以通過采收前的總體積減去采收后的總體積計算得來；或者，B＝E×(1-X％)；其中，E為每次采收的濕藻的總質(zhì)量，X％為每次采收的濕藻水分含量。步驟(3)在對N％取值進(jìn)行調(diào)整的過程中，可以對藻細(xì)胞中的油脂含量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)藻細(xì)胞中的油脂含量增加時，表明上述養(yǎng)殖體系開始進(jìn)行油脂生產(chǎn)。在上述基礎(chǔ)上，步驟(3)進(jìn)一步優(yōu)選為：在執(zhí)行上述步驟(2)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值；該N值臨界值為維持油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。其中，術(shù)語“預(yù)設(shè)產(chǎn)量”為上述N％值在調(diào)整過程中，例如在既定范圍內(nèi)，由最大值逐漸降低的過程中或者由0值逐漸升高到最大值的過程中，該藻種所能夠達(dá)到的最高油脂產(chǎn)量；“預(yù)設(shè)范圍”即指在實際養(yǎng)殖過程中藻液所能達(dá)到的整體油脂產(chǎn)量與最高產(chǎn)量之間在可接受范圍內(nèi)的最小差值。調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值可采取但不限于以下方式：方式一步驟(3.1)、依次進(jìn)行部分采收，并執(zhí)行上述步驟(2)；其中N％的取值為上述既定范圍中的任意值(例如為N1)；步驟(3.2)、依次進(jìn)行部分采收，并執(zhí)行上述步驟(2)；其中N％的取值為0；步驟(3.3)、依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(3.1)、所述步驟(3.2)直至得到N值臨界值。即采用N％＝0穿插進(jìn)行的方式以加快獲取N值臨界值的進(jìn)程，具體即為：部分采收→步驟(2)，其中N％＝N1→部分采收→步驟(2)，其中N％＝0→部分采收→步驟(2)，其中N％＝N2……部分采收→步驟(2)，其中N％＝N值臨界值→部分采收→步驟(2)，其中N％＝0。其中，N1、N2……N值臨界值為該元素在該藻細(xì)胞中的既定范圍中的任意值。由于微藻處于極度缺乏營養(yǎng)元素的惡劣環(huán)境時，能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞快速地生產(chǎn)油脂，即細(xì)胞內(nèi)的油脂含量增加。然而，若微藻細(xì)胞在較長時間內(nèi)均處于極度缺乏營養(yǎng)元素的惡劣環(huán)境則會影響其細(xì)胞的生長速度，導(dǎo)致微藻繁殖產(chǎn)量降低，最終導(dǎo)致油脂產(chǎn)量下降。因此，采用上述的N％＝0穿插進(jìn)行的營養(yǎng)鹽補(bǔ)加方式，可以在某一營養(yǎng)元素添加系數(shù)N％取值為零的惡劣條件下快速誘導(dǎo)微藻細(xì)胞進(jìn)行油脂生產(chǎn)，同時，在下一次部分采收→營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加時加入既定范圍內(nèi)的一定量的營養(yǎng)鹽，即確保了微藻可繼續(xù)繁殖生長同時繼續(xù)誘導(dǎo)其生產(chǎn)油脂，從而達(dá)到了通過較少次數(shù)的采收→營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加過程即可獲取N值臨界值的目的。方式二選取該元素在該藻種細(xì)胞中的既定范圍中除最小值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸降低調(diào)整初始值直至藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，獲取與維持藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的N％的取值中的最小值為N值臨界值。具體的，當(dāng)N％的取值確定為在既定范圍中除最小值之外的任意值再逐漸降低時，即所添加的營養(yǎng)鹽的含量也逐漸降低，既未造成藻類生物質(zhì)積累速度的下降，又降低了其他組分含量(例如蛋白含量可通過降低氮的N％的取值來實現(xiàn))，提高了藻細(xì)胞中的油脂含量，獲得了更高的油脂產(chǎn)量；進(jìn)一步，當(dāng)N％的取值逐漸降低時，產(chǎn)量不降低或者在可控范圍內(nèi)降低幅度不大時，藻細(xì)胞中的油脂產(chǎn)量仍繼續(xù)上升；更進(jìn)一步，N％的取值降低至最低值，該最低值是此時如果N％的取值繼續(xù)降低，則油脂產(chǎn)量也會隨之降低的取值。此時如果N％的取值繼續(xù)降低，即藻細(xì)胞中的一種或多種營養(yǎng)元素含量繼續(xù)降低時，藻細(xì)胞生長速度和油脂含量均會下降并最終導(dǎo)致其死亡。因此，維持藻類生物質(zhì)產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)、且藻細(xì)胞中的油脂含量增加至油脂產(chǎn)量為最高值時的N％取值為該元素的N％取值臨界值。方式三選取該元素在該藻種細(xì)胞中的既定范圍中除最大值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸升高調(diào)整初始值直至藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，獲取與維持藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的N％的取值中的最小值為N值臨界值。具體的，當(dāng)N％的取值確定為在既定范圍中除最大值之外的任意值再逐漸升高時，即所添加的營養(yǎng)鹽的量也逐漸升高，此時生物質(zhì)產(chǎn)量也逐漸升高；更進(jìn)一步，N％的取值升高至最高值，該最高值為維持油脂產(chǎn)量為最高值的取值。方式四選取上述既定范圍中除最大值與最小值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸升高調(diào)整初始值至第一臨界值，第一臨界值為維持藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；逐漸降低調(diào)整初始值至第二臨界值，第二臨界值為維持藻液中的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；選取第一臨界值與第二臨界值中的取值較小者為N值臨界值。這里，相比于上述方式二與方式三中的單一調(diào)整模式，方式四對選取的同一初始值后，對逐漸降低N％取值和逐漸升高N％取值這兩種調(diào)整方式進(jìn)行比較，可以獲取使維持藻液的油脂產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量之間的產(chǎn)值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時的最小N％取值，可在提高油脂產(chǎn)量的基礎(chǔ)上最大程度地降低營養(yǎng)鹽的補(bǔ)加量，更有效地降低養(yǎng)殖成本。在上述基礎(chǔ)上，上述生產(chǎn)油脂的方法還包括以下步驟：以步驟(4)中采收的藻類作為步驟(1)中的采收微藻的藻種進(jìn)行養(yǎng)殖，依次循環(huán)執(zhí)行步驟(1)至步驟(4)。進(jìn)一步的，上述生產(chǎn)油脂的方法還可包括在步驟(3)和步驟(4)之間的以下步驟：依次循環(huán)執(zhí)行上述步驟(1)、步驟(2)；其中，步驟(2)中的N％的取值為N值臨界值。即以獲取的維持油脂產(chǎn)量為最大值的N％為每次采收→補(bǔ)加的營養(yǎng)鹽添加系數(shù)。下面提供3個具體實施例，用于詳細(xì)描述上述的微藻生產(chǎn)油脂的方法。實施例1(1)養(yǎng)殖條件采用管徑尺寸為4cm的管式反應(yīng)器培養(yǎng)自分離藻種小球藻，光照條件為：150μmol/m2/s光強(qiáng)、24h小時照射，并通入混有1.5％CO2的空氣。(2)培養(yǎng)基及取樣結(jié)果初始培養(yǎng)基為BG11(具體配方見下文)，其中分別作為氮源和磷源的NaNO3和K2HPO4的濃度調(diào)整至如以下表1所示，分別作為4個組別進(jìn)行對比養(yǎng)殖。養(yǎng)殖時間為4天，每天取樣測定干重，每2天測定上述養(yǎng)殖體系中的脂肪酸和藻粉中的氮、磷元素含量，實驗結(jié)果如下所述：如圖2所示，在同樣的養(yǎng)殖時間(4天)內(nèi)，具有不同營養(yǎng)鹽添加量的4個實驗組生長趨勢相近，生長速度差異不大。如圖3所示，在4天的養(yǎng)殖時間內(nèi)，各組別的平均生長速度在0.7～0.75g/L/d之間。養(yǎng)殖初期和結(jié)束測定各組別藻粉中脂肪酸含量如圖4所示，可以看出初始培養(yǎng)基中氮、磷元素含量最少的第4組(脂肪酸含量為9.65％)較其他3組在養(yǎng)殖末期脂肪酸含量有所增加。對各組別藻粉4天平均脂肪酸產(chǎn)量進(jìn)行計算，計算結(jié)果如圖5所示，可以看出初始培養(yǎng)基缺乏氮磷營養(yǎng)鹽的脂肪酸產(chǎn)量均有所上升，其中氮、磷元素含量最少的第4組較氮、磷元素含量最多的第1組提高幅度約為11％。由此說明某些營養(yǎng)鹽的缺失(如氮、磷元素等)能脅迫藻類積累油脂，誘導(dǎo)油脂的生產(chǎn)。表1.各組別NaNO3和K2HPO4濃度(單位g/L)組別Na3NO3K2HPO411.50.2821.50.19230.750.09640.3750.048結(jié)合上述的誘導(dǎo)效果，下面詳細(xì)描述本發(fā)明實施例提供的上述微藻生產(chǎn)油脂的方法的具體實現(xiàn)過程：實施例2(1)養(yǎng)殖條件6月份室外采用面積為50m2的跑道養(yǎng)殖池養(yǎng)殖絲狀藻，初始培養(yǎng)基為BG11，以相同的接種濃度接種，初始養(yǎng)殖濃度約為0.5g/L，養(yǎng)殖深度為15cm。(2)具體采收-補(bǔ)加過程養(yǎng)殖3天后進(jìn)行部分采收，其中對照組采收藻粉2130g，實驗組采收藻粉1880g，對照組根據(jù)采收的微藻質(zhì)量補(bǔ)充BG11，實驗組按N％取值為3％對氮源(NaNO3)進(jìn)行補(bǔ)加，按N％取值為1％對磷源(K2HPO4)進(jìn)行補(bǔ)加，之后繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)殖。即對照組的養(yǎng)殖池中補(bǔ)加3432g的NaNO3、91g的K2HPO4；實驗組的養(yǎng)殖池中補(bǔ)加343g的NaNO3、105g的K2HPO4。繼續(xù)養(yǎng)殖2天后進(jìn)行第二次的部分采收，對照組根據(jù)采收的微藻質(zhì)量補(bǔ)充BG11，實驗組降低氮、磷元素的補(bǔ)加N％取值，按N％取值為2.5％對氮源(NaNO3)進(jìn)行補(bǔ)加，按N％取值為0.8％對磷源(K2HPO4)進(jìn)行補(bǔ)加，之后繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)殖。即對照組的養(yǎng)殖池中補(bǔ)加3437g的NaNO3、92g的K2HPO4；實驗組的養(yǎng)殖池中補(bǔ)加437g的NaNO3、135g的K2HPO4。繼續(xù)養(yǎng)殖2天，養(yǎng)殖過程中每天測定對照組與實驗組的取樣干重，養(yǎng)殖初期和采收時測定各組別藻粉干重及脂肪酸含量，測定結(jié)果如圖6所示，其中線形曲線為各組別的測定干重，對應(yīng)左側(cè)的主縱坐標(biāo)；柱狀圖為各組別的測定脂肪酸含量，對應(yīng)右側(cè)的輔縱坐標(biāo)。由曲線部分可以看出對照組與實驗組的藻粉產(chǎn)量相差不大；但由柱狀圖部分可以看出，養(yǎng)殖3～5天后，對照組藻粉脂肪酸產(chǎn)量由1.96g/m2/d顯著提高至3.94g/m2/d，增加量大于一倍。到養(yǎng)殖第7天，實驗組藻粉脂肪酸產(chǎn)量為1596g，而對照組僅為665g，脂肪酸的產(chǎn)量提高了140％；在逐漸減少實驗組每次部分采收后補(bǔ)加氮源、磷源的N％取值的養(yǎng)殖過程中，其脂肪酸產(chǎn)量卻明顯增加，而同樣養(yǎng)殖時間內(nèi)的對照組產(chǎn)量增幅很小?？梢娡ㄟ^本發(fā)明實施例提供的上述生產(chǎn)油脂的方法，通過改良采收后的培養(yǎng)基，逐漸降低氮源和磷源的補(bǔ)加量可在維持生物質(zhì)產(chǎn)量不變的情況下顯著提高藻粉中的脂肪酸含量。實施例3(1)養(yǎng)殖條件9月份室外采用面積為1.5m2的跑道池養(yǎng)殖自分離球藻，初始培養(yǎng)基為BG11，以相同接種濃度接種，初始養(yǎng)殖濃度約為0.6g/L，養(yǎng)殖深度為15cm。(2)具體采收-補(bǔ)加過程養(yǎng)殖4天后進(jìn)行部分采收，其中對照組根據(jù)采收的微藻質(zhì)量補(bǔ)充BG11，實驗組將初始培養(yǎng)基更換為不含氮源(具體可為NaNO3)、不含磷源(具體可為K2HPO4)、不含鎂源(具體可為MgSO4)以及不含硫源(具體可為MgSO4)的BG11，之后繼續(xù)養(yǎng)殖5天。養(yǎng)殖過程中每天測定各組別取樣干重，在養(yǎng)殖初期、采收時、誘導(dǎo)中期以及最后取樣測定各組別脂肪酸含量。測定結(jié)果如圖7所示，其中線形曲線為各組別的測定干重，對應(yīng)左側(cè)的主縱坐標(biāo)；柱狀圖為各組別的測定脂肪酸含量，對應(yīng)右側(cè)的輔縱坐標(biāo)?？梢钥闯鰧嶒灲M在第一次采收后更換為無氮、磷、鎂、硫元素的新培養(yǎng)基，在一定時間內(nèi)生物質(zhì)產(chǎn)量仍可維持基本不變，而脂肪酸含量較對照組明顯提高。以上各實施例中所采用的初始培養(yǎng)基BG11，其配方如下表所示：表2.BG11培養(yǎng)基配方NaNO31.5g/LK2HPO4·3H2O0.052g/LMgSO4·7H2O0.075g/LCaCl2·2H2O0.036g/L檸檬酸(C6H8O7)0.006g/LFeCl3·6H2O0.00315g/LNa2EDTA·2H2O0.00436g/LNa2CO30.02g/LA5微量元素*溶液1mL上述表2中標(biāo)記為A5的微量元素*溶液的組成如下表所示：表3.A5微量元素*溶液的溶質(zhì)組成成分(溶劑為1000mL去離子水)H3BO32.86gMnCl2·H2O1.81gZnSO4·7H2O0.222gCuSO4·5H2O0.079gNa2MoO4·2H2O0.390gCo(NO3)2·6H2O0.0494g以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3