一種高淀粉浮萍的培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種提高浮萍淀粉含量的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 浮萍是一個(gè)分布極廣、速生、產(chǎn)量高、易于收獲并可用于污水處理的新型生物能源 植物。在合適的養(yǎng)料和光照條件下，它的生長速度是植物中最快的。浮萍的產(chǎn)量可以達(dá)到 13到38公噸干重/公頃/年，至少2-3倍于目前草本生物質(zhì)能源作物的產(chǎn)量，而且還不需 要使用任何化肥和水。由于極高的生物質(zhì)產(chǎn)量，加上其生產(chǎn)淀粉的潛力，浮萍的單位面積生 物酒精產(chǎn)量有可能多達(dá)5-6倍于玉米酒精
[0003] 浮萍的生物質(zhì)主要包含蛋白質(zhì)、糖類、脂類、粗纖維和礦物質(zhì)。浮萍具有非常廣泛 的應(yīng)用前景，設(shè)計(jì)領(lǐng)域包括動物飼料、生物制品、生物燃料、富營養(yǎng)化廢水處理等。浮萍生長 速度快，易于大規(guī)模培養(yǎng)，若能有效的提高浮萍的淀粉含量，并制作成生物能源，將具有極 高的應(yīng)用價(jià)值。但是，目前尚沒有方法如何提高浮萍的蛋白質(zhì)含量或增長速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高淀粉浮萍的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：
[0005] 步驟一：將浮萍母株置入SH培養(yǎng)基中，20~25°C下在光生物反應(yīng)器中光照12~ 16小時(shí)/天培養(yǎng)8~14天；
[0006] 步驟二：將所述SH培養(yǎng)基加水稀釋100倍以上獲得低營養(yǎng)培養(yǎng)基；然后參照所述 步驟一的培養(yǎng)條件，令所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)3~8天，獲得浮萍 產(chǎn)品。
[0007] 進(jìn)一步地，所述SH培養(yǎng)基包括水、2. 46g/L的MgSO4 · 7Η20、54· 28g/L的 Ca(N03)2.4H20、0.68g/L 的 KH2P04、2.525g/L 的 KN03、2.86g/L 的 H3B03、1.82g/L 的 MnCl2 · 4Η20、0· 22g/L 的 ZnSO4 · 7Η20、0· 09g/L 的 Na2MoO4 · 2Η20、0· 09g/L 的 CuSO4 · 5H20、 20.0 mL/L 的 Fe-EDTA ;其中，所述 Fe-EDTA 是由（λ 121g/250mL 的 FeCl3 · 6H20 和 0· 375g/250mL 的 EDTA 配制獲得。
[0008] 進(jìn)一步地，所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基為蒸餾水。
[0009] 進(jìn)一步地，所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)不超過7天。
[0010] 進(jìn)一步地，所述光照強(qiáng)度為3000~50001ux。
[0011] 進(jìn)一步地，控制所述SH培養(yǎng)基、低營養(yǎng)培養(yǎng)基的pH值為5. 8~6之間。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 本發(fā)明選用浮萍作為載體，并配合合適的培養(yǎng)基后進(jìn)行處理，使得處理后浮萍淀 粉的積累增加，淀粉含量增加300%左右。同時(shí)，在本發(fā)明培養(yǎng)基中生長，各種元素能完全滿 足浮萍生長需要，簡化了養(yǎng)殖配方，節(jié)省大量營養(yǎng)鹽，降低了成本，處理后高淀粉浮萍提高 了浮萍的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及應(yīng)用范圍。本發(fā)明不但降低了浮萍的養(yǎng)殖成本增加了浮萍的收益，而 且對環(huán)境綠色友好，優(yōu)越性是十分顯著的。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面，將對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0015] 本發(fā)明提供一種提高浮萍淀粉含量的處理方法，包括如下步驟：選擇野外采集的 浮萍作為母株；將所述浮萍母株接種至含有SH培養(yǎng)基的光生物反應(yīng)器中進(jìn)行培養(yǎng)，然后對 浮萍進(jìn)行低營養(yǎng)液培養(yǎng)，最后對培養(yǎng)好的浮萍進(jìn)行收集得到高淀粉浮萍。
[0016] 具體操作步驟如下：
[0017] 首先，配制 SH培養(yǎng)基。SH(Protocol for Schenk and Hildebrandt Medium)培養(yǎng) 基是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的生物培養(yǎng)基之一。SH培養(yǎng)基的組分包括：MgS04 · 7H20 2. 46g/ L、Ca(N03)2 · 4H20 54. 28g/L、KH2P040. 68g/L、KN032. 525g/L、H3B032. 86g/L、MnC12 · 4H20 I. 82g/L、ZnS04 · 7H20 0· 22g/L、Na2Mo04 · 2H20 0· 09g/L、CuS04 · 5H20 0· 09g/L、20.0 mL/ L Fe-EDTA(其中，所述 Fe-EDTA 來自 0· 121g/250mL FeC13.6H20,0.375g/250mL EDTA加水 后配制獲得），將上述組分混合均勻溶解在水中，配成溶液，即為SH培養(yǎng)基。
[0018] 步驟一：將浮萍（duckweed)母株置入SH培養(yǎng)基中，種植密度為覆蓋水面80 %左 右為宜。培養(yǎng)過程中通入C02, 20~25°C下在光生物反應(yīng)器中光照12~16小時(shí)/天培養(yǎng) 8~14天，獲得預(yù)培養(yǎng)浮萍。其中，控制光照強(qiáng)度為3000~50001ux，pH值在5. 8~6之 間。所述通入CO2的工藝可以因應(yīng)浮萍生長環(huán)境而定，若浮萍暴露于室外養(yǎng)殖，CO2的含量 是充足，則可以免去通入〇) 2的工藝；若浮萍處于相對密閉的室內(nèi)環(huán)境中養(yǎng)殖，在CO2濃度相 對較低的情況下，可以往培養(yǎng)基中通入CO 2以為浮萍生長提供足夠的碳來源。
[0019] 步驟二：將所述SH培養(yǎng)基替換為蒸餾水作為低營養(yǎng)培養(yǎng)基；然后參照所述步驟一 的培養(yǎng)條件，令所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)一周，最后對浮萍進(jìn)行收 集，獲得浮萍廣品。
[0020] 下面，通過三個(gè)品種的浮萍作為三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行培養(yǎng)處理，獲得不同淀粉含量的 浮萍產(chǎn)品（每個(gè)品種的實(shí)施例做三次平行實(shí)驗(yàn)），具體參數(shù)參見表1所示：
[0021] 表1不同實(shí)施例浮萍產(chǎn)品的參數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高淀粉浮萍的培養(yǎng)方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一：將浮萍母株置入SH培養(yǎng)基中，20~25°C下在光生物反應(yīng)器中光照12~16小 時(shí)/天培養(yǎng)8~14天； 步驟二：將所述SH培養(yǎng)基加水稀釋100倍以上獲得低營養(yǎng)培養(yǎng)基；然后參照所述步驟 一的培養(yǎng)條件，令所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)3~8天，獲得浮萍產(chǎn) 品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高淀粉浮萍培養(yǎng)方法，其特征在于，所述SH培養(yǎng)基包括水、 2. 46g/L的MgSO4 ? 7H20、54. 28g/L的Ca(NO3)2 ? 4H20、0. 68g/L的KH2P04、2. 525g/L的KN03、 2. 86g/L的H3B03、I. 82g/L的MnCl2 .4H20、0. 22g/L的ZnSO4.7H20、0. 09g/L的Na2MoO4.2H20、 0? 09g/L的CuSO4 ? 5H20、20.OmL/L的Fe-EDTA;其中，所述Fe-EDTA是由 0? 121g/250mL的 FeCl3 ? 6H20 和 0? 375g/250mL的EDTA配制獲得。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高淀粉浮萍培養(yǎng)方法，其特征在于，所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基為蒸 餾水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高淀粉浮萍培養(yǎng)方法，其特征在于，所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述 低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)不超過7天。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高淀粉浮萍培養(yǎng)方法，其特征在于，所述光照強(qiáng)度為3000~ 50001ux〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高淀粉浮萍培養(yǎng)方法，其特征在于，控制所述SH培養(yǎng)基、低營 養(yǎng)培養(yǎng)基的pH值為5. 8~6之間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是提供一種高淀粉浮萍的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：將浮萍母株置入SH培養(yǎng)基中，通入CO2，20～25℃下在光生物反應(yīng)器中光照12～16小時(shí)/天培養(yǎng)8～14天；將所述SH培養(yǎng)基加水稀釋100倍以上獲得低營養(yǎng)培養(yǎng)基；然后參照所述培養(yǎng)條件，令所述預(yù)培養(yǎng)浮萍在所述低營養(yǎng)培養(yǎng)基下繼續(xù)培養(yǎng)3～8天，獲得浮萍產(chǎn)品。本發(fā)明培養(yǎng)方法獲得的浮萍在增殖過程中同時(shí)提高淀粉的含量，有利于推進(jìn)浮萍作為生物能源的大規(guī)模應(yīng)用。
【IPC分類】A01H4-00
【公開號】CN104839025
【申請?zhí)枴緾N201510270392
【發(fā)明人】鐘鈺, 李陽, 唐杰, 成家楊
【申請人】北京大學(xué)深圳研究生院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月25日