[發(fā)明專利]一種培養(yǎng)雨生紅球藻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310738969.4
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104745479B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭超;林海龍;武國慶;李凡;蘇會(huì)波;熊強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司;中糧集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)雨生紅球藻的方法，該方法包括以下步驟：（1）在光照開放式培養(yǎng)的條件下，將雨生紅球藻在培養(yǎng)液中進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，獲得含有游動(dòng)細(xì)胞的雨生紅球藻；（2）在光照開放式培養(yǎng)的條件下，將步驟（1）獲得的含有游動(dòng)細(xì)胞的雨生紅球藻在培養(yǎng)液中進(jìn)行第二階段培養(yǎng)，使至少部分游動(dòng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為不動(dòng)細(xì)胞；其中，在步驟（1）和/或步驟（2）中依次加入抗生素A和抗生素B；或者先在步驟（1）中加入抗生素A，再在步驟（2）中加入抗生素B，抗生素A和抗生素B不同。采用本發(fā)明所述的方法培養(yǎng)雨生紅球藻，能夠顯著提高雨生紅球藻中蝦青素的含量和雨生紅球藻的產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)雨生紅球藻的方法。

背景技術(shù)

蝦青素（又稱為蝦紅素）是一種紅色素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于β-胡蘿卜素。蝦青素是類胡蘿卜素的一種。研究發(fā)現(xiàn)，蝦青素有重要的生理功能，它的抗氧化能力較強(qiáng)，能更有效的阻止不飽和脂肪酸過氧化。另外，蝦青素還具有很強(qiáng)的抑制腫瘤生長、增強(qiáng)免疫功能、抵御紫外線傷害等多種生理功效。因而，廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健品和化妝品等領(lǐng)域。

目前，市場上的蝦青素主要有化學(xué)合成品和天然蝦青素兩種。人工合成的蝦青素與天然蝦青素相比不僅其著色能力和生物效價(jià)低得多（Bowen,et al.,1999），而且不被允許應(yīng)用于食品等行業(yè)。天然蝦青素則因?yàn)楦尤菀妆晃詹⑶也簧婕盎瘜W(xué)工藝而更受歡迎?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的天然蝦青素主要有四種來源：（1）甲殼類動(dòng)物加工的廢棄物；（2）真菌，某些真菌可以合成蝦青素，如紅法夫酵母、深紅酵母等。（3）細(xì)菌，乳酸分支桿菌、短桿菌(Yokoyama&Miki,1995)等細(xì)菌可以合成蝦青素。（4）微藻，雨生紅球藻是目前所知天然蝦青素含量最高的物種，其積累量約可達(dá)到細(xì)胞干重的2%～4％，甚至更高，被譽(yù)為天然蝦青素的濃縮品與最佳生物來源。此外，衣藻，綠球藻、小球藻、柵藻等綠藻在不利的環(huán)境條件下也會(huì)積累少量的蝦青素，但其蝦青素含量遠(yuǎn)低于雨生紅球藻的蝦青素含量，一般都在0.5％以下。因此，利用雨生紅球藻生產(chǎn)天然蝦青素是到目前為止最為高效可行的辦法。

目前，利用雨生紅球藻生產(chǎn)蝦青素的方法多種多樣，例如專利申請CN1181184中公開，利用復(fù)雜的培養(yǎng)液，在生物反應(yīng)器中擴(kuò)大生長、轉(zhuǎn)化為蝦青素，達(dá)到快速、高效蝦青素累積的目的；專利申請CN1004536325中公開，利用成套設(shè)備，在氮、磷含量適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中，用LED光源控制雨生紅球藻擴(kuò)大生長、并累積蝦青素。目前，阻礙雨生紅球藻大規(guī)模生產(chǎn)的主要因素是生物污染，以及雨生紅球藻培養(yǎng)過程中種群密度低而導(dǎo)致的單位面積產(chǎn)量低，從而使生成成本較高。在管道式光生物反應(yīng)器或小型固定化系統(tǒng)組成的生物反應(yīng)器或其氣升式生物反應(yīng)器中進(jìn)行小規(guī)模培養(yǎng)雨生紅球藻時(shí)，存在的缺陷是管道壁易被藻細(xì)胞遮蔽導(dǎo)致培養(yǎng)期間透光性下降及清洗困難，雖然已采用不同類型的槳葉輪攪拌混合，但只適合實(shí)驗(yàn)室的小規(guī)模試驗(yàn)。然而，雨生紅球藻在開放式大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)還是存在特異性雜菌容易污染，嚴(yán)重影響產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)，制約其應(yīng)用規(guī)模的缺陷。如果收獲的雨生紅球藻細(xì)胞中大量的藻細(xì)胞被雜菌污染，藻細(xì)胞的天然蝦青素的含量將會(huì)急劇下降。特別是，采用大規(guī)模開放池規(guī)模化生產(chǎn)時(shí)，一旦爆發(fā)流行時(shí)甚至造成雨生紅球藻絕收。

因此，現(xiàn)在急需開發(fā)一種大規(guī)模開放式培養(yǎng)雨生紅球藻，提高天然蝦青素的產(chǎn)量的方法，解決雨生紅球藻生長緩慢的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的天然蝦青素的產(chǎn)量低，雨生紅球藻生長緩慢的缺陷，提供一種能夠在開放式培養(yǎng)條件下顯著提高雨生紅球藻中蝦青素含量和雨生紅球藻的產(chǎn)量的雨生紅球藻的培養(yǎng)方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)將雨生紅球藻加入培養(yǎng)液中進(jìn)行第一階段培養(yǎng)，獲得含有游動(dòng)細(xì)胞的雨生紅球藻；再將獲得的含有游動(dòng)細(xì)胞的雨生紅球藻加入到培養(yǎng)液中進(jìn)行第二階段培養(yǎng)，使至少部分游動(dòng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)椴粍?dòng)細(xì)胞，其中，在步驟（1）和/或步驟（2）中依次加入抗生素A和抗生素B，或者先在步驟（1）中加入抗生素A，再在步驟（2）中加入抗生素B，抗生素A和抗生素B不同。采用該方法培養(yǎng)雨生紅球藻能夠提高天然蝦青素的產(chǎn)量。