[發明專利]脅迫雨生紅球藻快速積累蝦青素的方法

有效

• 申請號: 201410680219.0
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104480178B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王培磊;孫業凱
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: C12P23/00
• 分類號: C12P23/00;C12R1/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種脅迫雨生紅球藻快速積累蝦青素的方法，屬水產養殖領域。以前，雨生紅球藻采用環形跑道式水泥池或光生物反應器培養，蝦青素產率低，易污染，工藝復雜，操作麻煩，基建投資大，成本高。本發明采用二階段養殖法，第一階段在三角燒瓶中培養，設置較低的溫度和光照強度，有利于藻細胞生長且避免強光對細胞造成光傷害，第二階段采用白塑料桶充氣培養，提高了溫度和光照強度并延長了光照時間，有利于蝦青素積累。本發明還對傳統培養液配方進行了優化，營養更全面、均衡，成本低，操作靈活、方便，蝦青素產量提高120％。

技術領域

本發明屬于水產養殖領域，尤其涉及一種脅迫雨生紅球藻快速積累蝦青素的方法。

背景技術

雨生紅球藻又叫湖生紅球藻或湖生血球藻，廣泛存在于有機質豐富的淡水水體。隸屬綠藻門，綠藻綱，團藻目，紅球藻科，紅球藻屬。雨生紅球藻中蝦青素含量為1.5-3.0％，被看作是天然蝦青素的濃縮品。蝦青素是一種高效的純天然抗氧化劑，主要功能是清除自由基，提高人體抗衰老能力。大量研究表明雨生紅球藻積累蝦青素的速率和產量高于其它生物，而且雨生紅球藻所含蝦青素及其酯類的配比(約70％單酯，25％雙酯及5％單體)與水產養殖動物自身配比極相似，具有化學合成和利用紅發夫酵母等提取的蝦青素沒有的優勢。雨生紅球藻中蝦青素的結構以3S-3’S型為主，與鮭魚等水產生物體內蝦青素結構基本一致；而紅發夫酵母中蝦青素結構則為3R-3R型。雨生紅球藻被公認為是自然界中生產天然蝦青素的最好生物，培養雨生紅球藻提取蝦青素具有廣闊的發展前景。另外，雨生紅球藻提取物呈艷麗的紅色，具有極強的色素沉積能力，作為一種功能性色素，可用作鮑魚、鱘魚、鮭魚、虹鱒魚、真鯛、甲殼類動物及觀賞魚類和各種禽類、生豬的飼料添加劑，作用是抗氧化、消除自由基，促進抗體的產生，增強動物免疫力，提高其觀賞價值。雨生紅球藻在有機質多，特別是氮、磷鹽豐富的淡水中生長旺盛，最適生長溫度25-30℃，最適光照強度4000-18000lux，適宜pH范圍7.5-8.5。

我的研究表明，雨生紅球藻生長階段和蝦青素積累階段對光照、溫度、鹽度、營養鹽等環境因子要求顯著不同，高光強、高溫度和培養液的老化有利于蝦青素的合成。據此，本發明提出了雨生紅球藻生產的二階段養殖法，即先用較低的溫度和光照及較高的氮鹽條件使藻增殖至較理想的密度，再提高溫度和光照脅迫蝦青素的積累。

關于脅迫雨生紅球藻大量積累蝦青素的方法，過去，嚴小軍公開了一種雨生紅球藻生產蝦青素的方法(申請號201310038104)，先將雨生紅球藻在培養池池水中自然培養6-8天，讓其增殖，再在池水中加入磷酸二氫鉀和硝酸鈉，并在池上覆有紅色薄膜，波長為630-760nm光波照射下，讓雨生紅球藻藻細胞快速生長至轉化態；轉化態藻細胞在濃度為0.02-0.05克/升的磷酸二氫鉀的池水中，并在池上覆有藍色薄膜，波長為430-490nm光波照射下，讓雨生紅球藻藻細胞養至成熟，得到富含蝦青素的雨生紅球藻；磷酸二氫鉀、硝酸鈉和紅光可以使藻細胞快速生長，較短時間達到轉化態；磷酸二氫鉀、藍光可以使藻細胞快速生長成熟和累積蝦青素；該方法投資少，培養簡單，效益較高，但操作麻煩，易污染，難以在生產中推廣應用。另外，徐青山也發明了一種培養雨生紅球藻生產蝦青素的轉化方法(申請號201210561399)，包括固定化轉化細胞的制備、固定化轉化細胞與營養生長細胞相結合、相關的環境條件控制等，步驟如下：1)制備高密度的雨生紅球藻轉化細胞；2)制備固定化凝膠載體；3)制備固定化雨生紅球藻轉化細胞凝膠載體；4)根據需要的藻種濃度，加入步驟3制備的雨生紅球藻轉化細胞凝膠載體，固定化凝膠載體與需要轉化的培養細胞；5)溫度控制在24-26℃，控制光照在8000Lux，通過調節水位的方法，控制水位在0.5m，采用流水的方法，實現固定化轉化細胞的誘導轉化；本發明提供的方法誘導效果明顯，運行穩定可靠，但工藝復雜，操作麻煩，基建投資大，成本高，效益差。