本发明涉及微生物领域，尤其涉及一种提高微拟球藻生物量的方法。
背景技术：
1、微拟球藻是一种单细胞藻类,因其生长速度快、光合效率高、营养丰富等优点而备受关注[1]。微拟球藻富含蛋白质、多糖、脂肪酸、维生素、矿物质等多种营养成分,在食品、饲料、保健品、化妆品等领域有广阔的应用前景[2]。此外,微拟球藻还可用于生物柴油的生产,在缓解能源危机方面具有重要意义[3]。然而,微拟球藻在人工培养条件下的生长速度较慢,生物量积累有限,导致其产业化应用受到限制[4]。提高微拟球藻的生长速度和生物量,对于拓展其应用范围、实现规模化生产具有重要意义。目前,针对促进微拟球藻生长的研究主要集中在优化培养条件、筛选高产菌株、遗传改良等方面[5]。例如,优化光照、温度、ph值、盐度等培养条件,可在一定程度上促进微拟球藻的生长[6]；筛选生长速度快、抗逆性强的优良菌株,可获得高产的微拟球藻品系[7]；利用诱变育种、基因工程等生物技术手段,可定向改良微拟球藻的生长特性和代谢特性[8]。然而,这些方法存在操作复杂、周期长、成本高等缺点。
2、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,pi)是细胞膜脂的重要组成成分,在细胞信号转导、膜运输、细胞骨架重构等过程中发挥关键作用[9]。研究表明,pi及其衍生物可在细胞外调控细胞的代谢和生长,如pi3激酶-akt信号通路可促进细胞的糖酵解和脂肪酸合成[10],但pi对藻类细胞的作用机制尚不明确。目前,关于pi对藻类生长和代谢的影响研究较少,亟需开展深入探究。
3、藻类作为低等植物,其信号传导机制与高等植物存在较大差异,但相关研究还不够深入[11]。已有研究表明,一些植物激素如生长素、细胞分裂素等可促进藻类的生长,但对藻类生长有调控作用的内源性物质还有待挖掘[12]。
4、参考文献:
5、[1]chisti y.biodiesel from microalgae[j].biotechnology advances,2007,25(3):294-306.
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8、[4]peng k,li j,jiao k,et al.the bioeconomy of microalgal biofuels[j].trends in biotechnology,2018,36(8):796-798.
9、[5]gong y,jiang m.biodiesel production with microalgae as feedstock:from strains to biodiesel[j].biotechnology letters,2011,33(7):1269-1284.
10、[6]hu q,sommerfeld m,jarvis e,et al.microalgal triacylglycerols asfeedstocks for biofuel production:perspectives and advances[j].the plantjournal,2008,54(4):621-639.
11、[7]huerlimann r,de nys r,heimann k.growth,lipid content,productivity,and fatty acid composition of tropical microalgae for scale-up production[j].biotechnology and bioengineering,2010,107(2):245-257.
12、[8]radakovits r,jinkerson r e,darzins a,et al.genetic engineering ofalgae for enhanced biofuel production[j].eukaryotic cell,2010,9(4):486-501.
13、[9]balla t.phosphoinositides:tiny lipids with giant impact on cellregulation[j].physiological reviews,2013,93(3):1019-1137.
14、[10]vivanco i,sawyers c l.the phosphatidylinositol 3-kinase–aktpathway in human cancer[j].nature reviews cancer,2002,2(7):489-501.
15、[11]tarakhovskaya e r,maslov y i,shishova m f.phytohormones in algae[j].russian journal of plant physiology,2007,54(2):163-170.
16、[12]lu y,xu j.phytohormones in microalgae:a new opportunity formicroalgal biotechnology？[j].trends in plant science,2015,20(5):273-282.
技术实现思路
1、鉴于上述现状,本发明提供了一种简单、高效、经济的促进微拟球藻生长的方法,即在微拟球藻培养液中添加磷脂酰肌醇。研究发现,磷脂酰肌醇不仅能显著提高微拟球藻的生长速度和生物量,还能促进其光合作用,且效果优于其他常见的生长促进剂。这一发现拓展了pi的应用范围,为研究pi调控藻类生长和代谢的机制提供了新思路。本发明方法操作简单,成本低廉,适合工业化推广应用,对于微拟球藻的规模化培养和高值化利用具有重要意义。
2、为实现上述目的，本发明提供一种提高微拟球藻生物量的方法，其特征在于，包括如下步骤，
3、s1.接种微拟球藻母液于营养液中培养，优选的，接种后使得营养液中微拟球藻的初始浓度为1±0.05*10^6个/ml；
4、所述营养液为将灭菌海水与f/2培养液混合得营养液；优选的，所述灭菌海水与所述f/2母液的体积比为50∶1；
5、s2.往s1所得培养液中直接加入磷脂酰肌醇，使磷脂酰肌醇的初始终浓度为0.4-20μmol/l；
6、s3.继续至少培养5天后收集藻液，离心分离，弃上清，收集藻体。
7、进一步，所述s1步骤中，微拟球藻的初始浓度为1±0.05*10^6个/ml。
8、进一步，所述s1步骤中，培养的条件为：50±2μmol photons m–2s–1，25±2℃。
9、进一步，所述s2步骤中，磷脂酰肌醇的初始终浓度为0.4-4μmol/l。
10、进一步，所述s2步骤中，磷脂酰肌醇的初始终浓度为0.4μmol/l或者4μmol/l。
11、本发明用磷脂酰肌醇提高微拟球藻生物量的方法，该方法效果显著，操作简单方便，适于批量处理和工厂化生产，且重复性好。因此，采用本发明提供的方法能够简便，准确，高效地提高微拟球藻生物量，这对于提高微拟球藻的产油或者生产其他高价值产物的研究开发乃至工业化应用都具有重要的意义。
1.一种提高微拟球藻生物量的方法，其特征在于，包括如下步骤，
2.如权利要求1所述提高微拟球藻生物量的方法，其特征在于，所述s1步骤中，培养的条件为：50±2μmol photons m–2s–1，25±2℃。
3.如权利要求1所述提高微拟球藻生物量的方法，其特征在于，所述s2步骤中，磷脂酰肌醇的初始终浓度为0.4-4μmol/l。
4.如权利要求1所述提高微拟球藻生物量的方法，其特征在于，所述s2步骤中，磷脂酰肌醇的初始终浓度为0.4μmol/l或者4μmol/l。
