[發明專利]一種提高金藻油脂含量與多不飽和脂肪酸產量的培養方法

有效

• 申請號: 201410597477.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN105543299B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 薛松;王茜;曹旭鵬;陸洪斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/89
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種提高金藻油脂含量與多不飽和脂肪酸產量的培養方法，是將藻細胞接種于添加氮源的F/2培養基的光生物反應器中，通空氣培養。最終該培養體系獲得的藻細胞油脂產量、多不飽和脂肪酸含量及產量，與額外通CO₂的培養體系達到相當的水平，其中油脂含量提高30％以上。培養過程中無額外的CO₂通入，降低成本的同時具有環境友好性。

技術領域

本發明屬于海洋生物技術領域，具體涉及海洋單細胞微藻金藻及細胞內多不飽和脂肪酸。

背景技術

多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)是指含有兩個或更多個不飽和雙鍵結構的直鏈脂肪酸，又稱多烯脂肪酸。根據第一個不飽和鍵位置不同，PUFAs通常分為ω-3、ω-6在多不飽和脂肪酸分子中。ω-3和ω-6系列PUFAs具有重要生物學意義并與人類健康密切相關，其中ω-3PUFA還具有防治人類心血管疾病，促進嬰幼兒大腦發育和改善視力的功效。

海洋微藻是海洋生態系統中食物鏈的最初生產者，其種類多、數量大、生長繁殖快，因其體內含有豐富的PUFAs而受到人們的廣泛關注。利用海洋微藻生產多不飽和脂肪酸比直接從魚類中提取具有較大的優勢，研究表明，魚類本身不能合成PUFAs，它是通過吞食富含PUFAs的海洋微藻后在體內實現PUFAs的積累，可見微藻才是PUFAs的真正生產者。通過培養海洋微藻生產多不飽和脂肪酸理論上是一條相對更直接的途徑。利用微藻生產PUFAs具有以下優點：(1)微藻生長速度快、細胞PUFAs含量高，某些藻體內PUFAs的相對含量高達5％～6％細胞干重。(2)微藻藻體細胞結構簡單，其生長和代謝易受外界條件的影響，可以通過改變培養條件，如溫度、光強、培養基組成等促進PUFAs的合成，還可利用基因工程篩選出高產PUFAs的藻株。(3)容易利用戶外大型水池、光生物反應器等進行微藻的大規模生產，并人為控制生產條件，容易高效獲得穩定的代謝產物。(4)從微藻中提取PUFAs，其提取純化工藝遠比從大型藻類和魚類中提取要簡單得多；而且獲得的PUFAs制品不含魚腥味，不含膽固醇，不受殺蟲劑和重金屬的污染，而魚油中卻可能含有這些物質。

湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)，屬于金藻門、普林藻綱、等鞭藻目、等鞭藻科、等鞭藻屬。湛江等鞭金藻個體小，繁殖快，具無纖維素的細胞壁，營養豐富，尤其在藻體中富含多不飽和脂肪酸，是海洋中魚、蝦和貝類的等幼體生長發育過程中必需的營養成分。所以它作為一種優質的PUFA海洋生物資源，有很好的應用前景。因此，找到一種既能提高金藻油脂含量又能提高其多不飽和脂肪酸含量的培養方法是實現海洋微藻產業化生產多不飽和脂肪酸的基礎。

發明內容

本發明是在反應器培養的過程中，僅通空氣提高金藻油脂含量和多不飽與脂肪酸產量的培養方法。

為了實現上述目的，本發明采用的培養方法包括以下步驟：

1)藻種培養于錐形瓶中，培養至指數生長期使用；

2)將指數生長期的藻細胞接種于滅菌的F/2培養基中，通空氣培養至平臺期收獲藻細胞，測定干重；

3)總脂測定：氯仿-甲醇-水法測定(參考文獻：[1]Bligh EG,Dyer WJ.A rapidmethod of total lipid extraction and purification[J].Canadian Journal ofBiochemistry and Physiology,1959,37(8):911–915.)。

4)脂肪酸成分分析：將收獲的藻細胞烘干得藻粉，采用酸催化轉酯化法，氣質聯用方法對金藻脂肪酸成分進行測定(參考文獻：[2]馮迪娜,艾江寧,劉亞男,等.含氮類培養基對海洋微藻Isochrysiszhanjiangensis油脂與碳水化合物積累的影響[J].中國生物工程雜志,2011,31(10):29-34.)。

培養參數：