[發(fā)明專利]一種提高螺旋藻金屬硫蛋白含量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110460826.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102517244A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常蓉;李博生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/38
• 分類號(hào): C12N1/38;C12R1/89
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物量積累及提取領(lǐng)域，具體地，涉及提高螺旋藻金屬硫蛋白含量的方法。

背景技術(shù)

金屬硫蛋白(Metallothionein，MT)是一類低分子質(zhì)量、高巰基含量、能結(jié)合金屬離子具有獨(dú)特性能的蛋白質(zhì)。研究證明，MT可以廣泛的存在于各種生物體中，包括各種微生物，高等動(dòng)、植物和人類的各種組織、器官。在經(jīng)過合適的培養(yǎng)條件及培養(yǎng)液培養(yǎng)之后，采用層析的方法可以分離提取到金屬硫蛋白。

金屬硫蛋白分子呈橢圓形，平均分子質(zhì)量為6500u，分兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，每個(gè)分子含7～12個(gè)金屬原子，具有特殊的光吸收。有研究發(fā)現(xiàn)金屬硫蛋白具有很強(qiáng)的抗氧化活性，其清除超氧陰離子自由基的能力約為谷胱甘肽的25倍。目前商品化的金屬硫蛋白大多從兔肝中誘導(dǎo)提取。由于其生產(chǎn)成本高技術(shù)難度大導(dǎo)致價(jià)格昂貴。對(duì)此，各國科學(xué)家展開了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)在一些低等植物中也存在金屬硫蛋白，而低等植物來源更廣泛，生長(zhǎng)周期更短，可以更加有效的拓寬金屬硫蛋白的來源以及降低其生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述生產(chǎn)成本高技術(shù)難度大的問題，本發(fā)明對(duì)怎樣提高螺旋藻中金屬硫蛋白含量方面進(jìn)行了大量研究，發(fā)明人通過對(duì)螺旋藻生長(zhǎng)條件的優(yōu)化，從而得到了一種提高螺旋藻金屬硫蛋白含量的方法。

具體地，本發(fā)明的目的在于，提供一種提高螺旋藻金屬硫蛋白含量的方法。該方法包括下述步驟：

1)將螺旋藻接種到培養(yǎng)基中，在26～35℃，pH＝8.25-9的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，培養(yǎng)3～10天可達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期；

2)將步驟(1)中達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的螺旋藻繼續(xù)培養(yǎng)，溫度調(diào)節(jié)到26～35℃，pH控制在9～11，鋅離子濃度達(dá)到0.01～0.09mol/L，培養(yǎng)7～14天，獲得富含金屬硫蛋白的螺旋藻。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法包括下述步驟：

1)將螺旋藻接種到傳統(tǒng)的Z氏培養(yǎng)基中，在32℃，pH＝9的培養(yǎng)10天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。

2)將步驟1)中達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的螺旋藻繼續(xù)培養(yǎng)，溫度調(diào)節(jié)到30℃，pH控制在11，鋅離子濃度達(dá)到0.03mol/L，培養(yǎng)10天，獲得富含金屬硫蛋白的螺旋藻。

上述方法的步驟1)中接種的濃度為10ml/L。

在培養(yǎng)過程中采用的Zarrouk氏(Z氏)培養(yǎng)基的配制方法如下：碳酸氫鈉16.8g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，硝酸鈉2.4g/L，硫酸鉀1.0g/L，氯化鈉1.0g/L，七水合硫酸鎂0.2g/L，二水合氯化鈣0.04g/L，七水合硫酸亞鐵0.2g/L，EDTA二鈉0.08g/L，混合均勻。

上述方法中采用質(zhì)量濃度為0.1mol/L的磷酸調(diào)節(jié)pH值。

上述步驟2)中的鋅離子來源于硫酸鋅、氯化鋅、葡萄糖酸鋅，優(yōu)選硫酸鋅。

所述步驟1)中接種量為10ml/L

本發(fā)明使用藻種為鈍頂螺旋藻，在中科院水生生物研究所淡水藻種庫和螺旋藻企業(yè)均可選購。

本發(fā)明還提供了上述方法在提高螺旋藻金屬硫蛋白含量中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的提高螺旋藻金屬硫蛋白的含量的方法，金屬硫蛋白的來源從傳統(tǒng)主要來源為動(dòng)物，拓寬到藻類，顯著降低了金屬硫蛋白的生產(chǎn)成本。利用螺旋藻提取金屬硫蛋白具有突出優(yōu)點(diǎn)，生長(zhǎng)迅速，積累量大，加工容易，利用本發(fā)明方法培養(yǎng)的螺旋藻細(xì)胞的金屬硫蛋白的含量比傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法增加了100％以上。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。

若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。

以下實(shí)施例中采用的Z氏培養(yǎng)基的配制方法如下：

碳酸氫鈉16.8g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，硝酸鈉2.4g/L，硫酸鉀1.0g/L，氯化鈉1.0g/L，七水合硫酸鎂0.2g/L，二水和氯化鈣0.04g/L，七水合硫酸亞鐵0.2g/L，EDTA二鈉0.08g/L，混合均勻。

實(shí)施例中所采用的螺旋藻為鈍頂螺旋藻，獲自中科院水生生物研究所淡水藻種庫。

實(shí)施例1

1)將螺旋藻接種到Z氏培養(yǎng)基中，接種濃度為10ml/L，在26℃，pH＝8.25的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)7天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。