[發明專利]一種提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法

有效

• 申請號: 201310329269.X
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103396979A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 魏東;俞建中
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38;C12N13/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

技術領域

本發明涉及硅藻培養方法，屬生物工程領域，特別的，涉及一種可有效提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法。

背景技術

巖藻黃素（Fucoxanthin，CAS登記號：3351-86-8），又名墨角藻黃素，是廣泛存在于褐藻（Phaeophyta）和硅藻（Bacillariophyceae）等棕褐色藻類中的光合色素，是類胡蘿卜素的一種，具有很強的抗氧化性。其分子式為C₄₂H₅₈O₆，化學結構式為：

國內外學者近年來研究發現，巖藻黃素具有清除自由基、抗癌、調節血壓、抗肥胖和抗過敏等生物學活性，尤其在抗腫瘤和減肥兩大方面具有出色的功效（來自文獻Mar.Drugs.,2011,9:1806-1828）。已有的研究證明，巖藻黃素對皮膚癌、結腸癌、白血病、前列腺癌、肝癌等多種癌癥具有抑制作用，同時它還可能具有抗腫瘤血管生成的功效。細胞實驗和動物實驗均證明，巖藻黃素對以上多種腫瘤具有較好的抑制活性，有望應用于人類腫瘤的治療和預防，由此成為抗癌新藥的來源。減肥是巖藻黃素又一大功效。巖藻黃素可抑制白色脂肪組織重量增加，達到有效預防或者降低肥胖程度的效果。小范圍人群（28人）的臨床實驗證明，當口服單劑量為2～6mg/天時，均可減輕體重，并隨著服用時間的延長而表現持續的減重效果，并且未表現出不良反應（專利文獻，申請號200810224474.9）。巖藻黃素減肥的作用機理為強化脂肪的代謝，無需節食和劇烈運動、無反彈，與常見的食欲抑制劑型減肥藥物相比具有巨大的優勢。

目前，巖藻黃素多從海帶、裙帶菜、墨角藻、鹿角菜、羊棲菜等大型褐藻中提取，但由于褐藻細胞壁厚、多糖類物質含量高、破碎困難等因素給巖藻黃素的提取帶來諸多困難、提高了生產成本。由于褐藻通常生長于自然海域，藻體潔凈度差，附著雜質多，提取獲得的成份中重金屬含量高，尤其是巖藻黃素含量低（海帶中<100μg/g鮮藻），大大增加了提取成本。

已有研究發現硅藻中都含有巖藻黃素，光自養條件下，硅藻干藻粉中巖藻黃素含量>10mg/g（來自文獻Mar.Drugs.,2011,9:1806-1828；Appl?Biochem?Biotechnol,2012,166:1843–1855），但利用現有的規模化光養培養技術生產硅藻存在單位面積產率低、生產穩定性差等問題。本發明人在前期的研究中發現，在15～20cm培養深度的生產型跑道池（工作面積>160m²）中進行三角褐指藻、牟氏角毛藻等硅藻的光自養培養，在最優生產條件下，硅藻生物量產率僅為0.02～0.03g/L/天，最大產率僅為0.005mg/L/天左右，且硅藻的產率和巖藻黃素含量受天氣（主要是溫度、光強、晝夜）影響非常大。

已有研究發現硅藻中的部分屬如菱形藻（Nitzschia）、舟形藻屬(Navicula)、筒柱藻（Cylindrotheca）和小環藻（Cyclotella）等屬種具有異養生長特性，可通過發酵培養的方式實現生物量快速增長（引自文獻：J.Appl.Phycol.1996,8:59–64；J?Biosci.Bioeng.,2010,109(3);235–239），即高密度培養。然而，發明人前期實驗發現，采用常規異養培養技術對硅藻進行單純異養培養所獲得的硅藻中巖藻黃素含量較低，干粉中巖藻黃素含量一般在7～8mg/g，硅藻中巖藻環素產率不夠理想，有必要進一步改進現有培養技術，進一步提高硅藻中巖藻黃素含量及產率，降低生產成本。

本發明旨在提供一種提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法，其目的是獲得一種優質的、可用于生產巖藻黃素的硅藻原料。

發明內容

本發明的目的在于彌補現有技術的不足，通過提高硅藻生物量濃度，提高并穩定藻體中巖藻黃素含量，以提供一種提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法。

本發明為達到其目的所采用的技術方案如下：一種提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法，所述方法包括如下步驟：

一種提高硅藻中巖藻黃素產率的培養方法，所述方法包括如下步驟：

1）將活化后的硅藻異養培養3～8天，使其處于對數生長期；

2）將步驟1）中處于對數生長期的硅藻培養液作為種子液，按5%～50%體積接種量接入含有異養培養基（培養基Ⅰ）的異養培養容器中進行異養培養，異養培養4～12天，培養溫度20～34℃；