本发明属于微生物，尤其涉及一种利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法及培养基。
背景技术：
1、微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称，属于原生生物的一种。微藻细胞中含有：蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如cu，fe，se，mn，zn等)等高价值的营养成分和化工原料，在医药、食品、水产养殖、化工、能源、环保、农业及航天等领域有着重要的开发价值。应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。螺旋藻，又称蓝藻，是一种螺旋型的藻类生物，其蛋白质是水溶性的，极易被人体消化吸收和利用。螺旋藻的粗蛋白质含量高达68-72％，其氨基酸组成基本上与联合国粮农组织(fao)和世界卫生组织(who)推荐的营养标准相符合。
2、螺旋藻是天然色素藻蓝蛋白的宝库：每10克藻粉中就含藻蓝素1700毫克。藻蓝蛋白是自然界中少见的色素蛋白之一，不仅颜色鲜艳，而且本身是一种营养丰富的蛋白质，其氨基酸组成齐全，必需氨基酸含量高，被广泛用于天然食用色素和医药保健食品中。钝顶螺旋藻和极大螺旋藻是螺旋藻中最优良的两个品种，其中，钝顶螺旋藻的蛋白质最高，藻蓝蛋白含量最多，sod活性高，可溶性蛋白量高，其营养成份比极大螺旋藻及盐泽螺旋藻等要高的多。内蒙古农业大学乔辰教授在近北纬40°的鄂尔多斯高原碱湖中发现了中国的钝顶螺旋藻新品系，经研究为中低温品系，钝顶螺旋藻在低温(15℃)下积累较多的蛋白质；结束了我国螺旋藻产业使用的藻种为引进种，且是高温品系的历史，扩大了螺旋藻养殖的地理范围。2022年4月，《食用螺旋藻粉质量通则》国家标准正式发布，其增加了螺旋藻特有的生物活性物质-藻蓝蛋白作为螺旋藻产品质量的重要特征性指标，并设定螺旋藻藻蓝蛋白指标应≥5％，因此，提高螺旋藻中藻蓝蛋白含量对于提高螺旋藻产品质量、开发新产品具有重要意义。
3、目前，钝顶螺旋藻的光照、温度、ph等培养条件已经为人们所熟知，故研究主要集中在培养基上，培养基中碳源、氮源的充足供应来对于螺旋藻的生长和蛋白质积累至关重要。现有螺旋藻培养基大多是针对zarrouk培养基的改进，在碳源、氮源方面的改进主要集中在其来源及含量上，目前培养基中，碳源主要来自外源补加的无机碳源如二氧化碳、碳酸钠或碳酸氢钠，或有机碳源如葡萄糖，但存在二氧化碳固碳效率低，容易碳源供应不足，以及葡萄糖成本高等问题；氮源则主要来自硝酸钠，来源单一，且常存在氮源不足情况，而螺旋藻生长也可利用其他形式的氮源，因此寻找其他形式或途径的氮源补给对于调控螺旋藻生长也具有重要意义。
4、在氨基酸发酵行业，氨基酸常用的提取方法是结晶工艺，提取完成后会产生大量氨基酸结晶母液，母液中含有残余氨基酸、无机盐及其他有机物，其中碳、氮、钾、磷等元素属于螺旋藻生长所需营养成分，因此，将氨基酸母液用于制备螺旋藻培养基，将不仅降低螺旋藻的生产成本，还会提高母液的资源利用率，减轻发酵废液处理压力，节约生产运营成本，但是氨基酸母液中所含各营养成分组成及含量无法完全满足螺旋藻生长所需，如何利用母液中的营养成分来生产高藻蓝蛋白含量的螺旋藻有待进一步开发。
技术实现思路
1、本发明的目的在于将氨基酸母液有效利用于制备螺旋藻和培养基中，并通过培养基成分改进，提供了一种利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法及培养基，将其用于培养制备螺旋藻，提高螺旋藻的生长速度及其藻蓝蛋白产量。
2、为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，上述方法包括将螺旋藻接入培养基中培养；培养基通过向氨基酸结晶母液中加入营养补充剂制得；营养补充剂包括：nacl 0.5-1.0g/l、mgso4·7h2o 0.2-0.6g/l、cacl2·2h2o 0.02-0.04g/l、znso4·7h2o 0.15-0.30g/l、柠檬酸铁铵0.03-0.05g/l、维生素b1 0.07-0.09g/l、维生素b12 0.2-0.5μg/l。
3、本发明的优选技术方案中，对氨基酸结晶母液进行包括稀释和脱色的处理后，用于培养基制备。
4、本发明的优选技术方案中，氨基酸结晶母液的稀释倍数为1-3倍。
5、本发明的优选技术方案中，脱色处理至脱色清液透光率≥90％。
6、在一种优选的实施例中，脱色处理的方法为：将氨基酸结晶母液的稀释液通过活性炭脱色。
7、在一种优选的实施例中，活性炭的添加质量为稀释液质量的0.5％-2％，优选为1％。
8、在一种优选的实施例中，脱色温度为40-55℃，更优选为50℃。
9、在一种优选的实施例中，活性炭的脱色时间为30-60min；更优选地，利用活性炭进行搅拌脱色，脱色温度为50℃，脱色时间为50min；还优选地，去除活性炭包括过滤去除，更优选为压滤去除，具体可利用板框压滤机去除。
10、利用上述脱色参数，能够较好地脱去氨基酸结晶母液中的色素等杂质，获得透光率较高的稀释液，防止在后续利用该培养基培养螺旋藻时，色素等杂质影响光照条件，从而影响螺旋藻的生长。
11、本发明的优选技术方案中，氨基酸结晶母液为缬氨酸结晶母液。
12、本发明的优选技术方案中，缬氨酸结晶母液通过下述步骤获得：缬氨酸发酵液经灭菌、固液分离、脱色、脱色清液浓缩、结晶、分离出缬氨酸晶体，即得；
13、其中，缬氨酸发酵液由l-缬氨酸生产菌发酵培养得到。
14、在一种优选的实施例中，缬氨酸发酵液由l-缬氨酸生产菌厌氧发酵培养得到。
15、在一种优选的实施例中，l-缬氨酸生产菌选自sval031菌株(保藏编号：cgmccno.19456)、sval049菌株(保藏编号：cgmcc no.19457)、sval065菌株(保藏编号：cgmcc no.19458)中任一种；
16、其中，sval031菌株(保藏编号：cgmccno.19456)于2020年3月6日提交保藏，分类命名：大肠埃希氏菌(escherichia coli)，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；
17、sval049菌株(保藏编号：cgmcc no.19457)，于2020年3月6日提交保藏，分类命名：大肠埃希氏菌(escherichia coli)，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；
18、sval065菌株(保藏编号：cgmcc no.19458)，于2020年3月6日提交保藏，分类命名：大肠埃希氏菌(escherichia coli)，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
19、本发明的优选技术方案中，将对数生长期的螺旋藻按照2-5％的接种量接种到培养基中培养2-5天。
20、在一种优选的实施例中，培养条件为：光暗周期为10h/14h，光强度控制在4-6klx，温度控制在20-25℃，ph控制在8.5-9.5。
21、为了实现上述目的，本发明的第二方面，提供了一种螺旋藻培养基，上述螺旋藻培养基包括氨基酸结晶母液和溶于氨基酸结晶母液中的营养补充剂，在氨基酸结晶母液中，营养补充剂的各组分的质量体积浓度如下：nacl 0.5-1.0g/l、mgso4·7h2o0.2-0.6g/l、cacl2·2h2o 0.02-0.04g/l、znso4·7h2o 0.15-0.30g/l、柠檬酸铁铵0.03-0.05g/l、维生素b1 0.07-0.09g/l、维生素b12 0.2-0.5μg/l。
22、本发明的优选技术方案中，氨基酸结晶母液为缬氨酸结晶母液，缬氨酸结晶母液中营养成分包括：碳、氮、磷、钾；优选地，缬氨酸结晶母液中营养成分含量为：总碳13.5-14.5g/l、总氮4.0-5.5g/l、总磷0.5-1.5g/l、总钾1.5-2.5g/l。
23、本发明的优选技术方案中，缬氨酸结晶母液的透光率≥90％。
24、与现有技术相比，本发明具有下述有益技术效果：氨基酸结晶母液中含有氨基酸、无机盐及其他有机物，可提供碳、氮、钾、磷等营养成分，本发明将氨基酸母液有效利用于培养基制备中，并根据螺旋藻生长中的营养需求进行其他营养成分补给，设计出一种成本低廉、营养组成合理、满足螺旋藻生长营养所需的培养基，不仅实现了氨基酸结晶母液的资源再利用，节省了其后处理成本，而且降低了培养基的制备成本。将该培养基用于培养制备螺旋藻，显著提高了螺旋藻生长速度及其藻蓝蛋白产量，提升了螺旋藻的繁殖效率和产品质量。
1.一种利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，所述方法包括将螺旋藻接入培养基中培养；
2.根据权利要求1所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，所述氨基酸结晶母液为缬氨酸结晶母液。
3.根据权利要求2所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，对所述氨基酸结晶母液进行包括稀释和脱色的处理后，用于培养基制备。
4.根据权利要求3所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，所述氨基酸结晶母液的稀释倍数为1-3倍。
5.根据权利要求3所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，所述脱色处理至脱色清液透光率≥90％；
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，将对数生长期的螺旋藻按照2-5％的接种量接种到所述培养基中培养2-5天。
7.根据权利要求6所述的利用氨基酸结晶母液制备螺旋藻的方法，其特征在于，所述培养的条件为：光暗周期为10h/14h，光强度控制在4-6klx，温度控制在20-25℃，ph控制在8.5-9.5。
8.一种螺旋藻培养基，其特征在于，所述螺旋藻培养基包括氨基酸结晶母液和溶于所述氨基酸结晶母液中的营养补充剂，在所述氨基酸结晶母液中，所述营养补充剂的各组分的质量体积浓度如下：nacl 0.5-1.0g/l、mgso4·7h2o 0.2-0.6g/l、cacl2·2h2o 0.02-0.04g/l、znso4·7h2o 0.15-0.30g/l、柠檬酸铁铵0.03-0.05g/l、维生素b1 0.07-0.09g/l及维生素b12 0.2-0.5μg/l。
9.根据权利要求8所述的螺旋藻培养基，其特征在于，所述氨基酸结晶母液为缬氨酸结晶母液，所述缬氨酸结晶母液中营养成分包括：碳、氮、磷、钾；
10.根据权利要求9所述的螺旋藻培养基，其特征在于，所述缬氨酸结晶母液的透光率≥90％。
