[發明專利]一種雨生紅球藻高濃度誘導蝦青素積累的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710312471.X
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN106906138B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王兆偉;杜學星
• 申請（專利權）人: 寧波浮田生物技術有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00;C12N1/12;C12P23/00;C12R1/89
• 代理公司: 寧波方向同行專利商標代理事務所(普通合伙) 33497
• 代理人: 汪建華

本發明公開了一種雨生紅球藻高濃度誘導蝦青素積累的裝置及方法，該裝置由支架、誘導組件和熱交換設備組成；誘導組件包括依次疊置的調溫層、誘導層和光照層；調溫層為具有進液口和出液口的密封殼體，調溫層的進液口和出液口分別與熱交換設備連接；誘導層由透明材料制成，其呈屜形結構或是頂上可打開的盒形結構，誘導層內設有混合耙，混合耙由耙頭和耙柄組成，耙頭上設有軟毛；光照層為若干陣列排列的光源，誘導層與光照層間設有采用透明材料制成的隔離板。該裝置結構簡單、操作方便，可極好的控制誘導中環境條件，使藻在高濃度下進行誘導，且誘導環境可控，不受到外界環境的影響，避免了目前蝦青素誘導設備昂貴和占地面積過大的不足。

技術領域

本發明涉及微生物應用技術領域，主要涉及到一種誘導雨生紅球藻生產蝦青素的裝置及基于這種裝置的誘導方法。

背景技術

蝦青素(3，3′-二羥基-4，4′-二酮基-β，β′-胡蘿卜素，C₄₀H₅₂O₄)是一種廣泛存在于自然界中的一種類胡蘿卜素。蝦青素比普通類胡蘿卜素具有更強的抗氧化活性，高于β-胡蘿卜素10倍以上，是維生素E的550倍；其次，蝦青素是唯一能夠穿透血腦屏障的類胡蘿卜素，因而在抗衰老、抗腫瘤、提高免疫力、預防心腦血管疾病方面有著顯著作用，有被開發成為抗腫瘤藥物的潛能。對天然蝦青素生物學功能和藥理藥效研究表明它是一種安全健康的天然色素，在日本、美國、歐盟、加拿大，蝦青素已被批準為安全的人類食品添加劑，用于食品的著色、保鮮、營養補充及用作珍貴魚類和甲殼類動物和家禽的飼料添加劑，并且已經取得相應的商業化成功。

蝦青素廣泛存在于海洋環境生物中，如蝦及蟹類中，然而在動物中蝦青素都是通過食物鏈從攝取的食物中獲得。之前天然蝦青素來源于磷蝦油、小龍蝦油和紅法夫酵母，這些來源的蝦青素含量只在0.15％到0.4％之間，不能滿足市場高效利用的需求。然而，雨生紅球藻(Haematococcus?pluvialis)藻源的蝦青素是100％左旋(3S-3'S)結構，具有最強的生物學活性。其積累量最高可達藻細胞干重的10.0％，因此被認為是自然界中天然蝦青素濃縮的工具。

在大規模利用雨生紅球藻生生產蝦青素時，一般把生產過程分為營養生長階段和蝦青素誘導積累階段。在目前的蝦青素誘導積累階段，通常會將收獲的藻液稀釋，施加誘導因子，然后在開放跑到池或密閉的反應器中完成誘導工作。采用跑到池進行誘導，通常會占用大量的場地；而誘導過程環境的不可控，通常會帶來各種污染，嚴重的甚至會導致誘導失敗。在密閉的光生物反應器中進行誘導，稀釋的藻液通常會導致昂貴反應器的大量使用；而密閉反應器誘導通常在室外利用太陽光進行誘導，其誘導雖然比開放跑到池中誘導受到環境影響小，但還是會導致不同批次產品質量不穩定及不同批次誘導時間有差異。此外，這兩種誘導形式都不能夠保證誘導工作全年穩定進行。

鑒于此，本發明提出了一種新的反應器以及基于這種反應器的雨生紅球藻細胞的誘導方式。通過這種方式，雨生紅球藻的誘導可以在高濃度下進行，雨生紅球藻的誘導積累蝦青素可以全年穩定進行生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種誘導環境可控、制造成本低、占地面積小的雨生紅球藻高濃度誘導蝦青素積累的裝置及方法。

為了達到上述目的，本發明所采用的方案為：

一種雨生紅球藻高濃度誘導蝦青素積累的裝置，所述裝置由支架、誘導組件和熱交換設備組成，誘導組件設置于支架上；所述誘導組件包括依次疊置的調溫層、誘導層和光照層；所述調溫層為具有進液口和出液口的密封殼體，其具有良好的導熱性，調溫層的進液口和出液口分別與熱交換設備連接；誘導層由透明材料制成，其呈屜形結構或是頂上可打開的盒形結構，誘導層內設有混合耙，所述混合耙由耙頭和耙柄組成，耙頭上設有軟毛；光照層為若干陣列排列的光源，誘導層與光照層間設有隔離板，所述隔離板采用透明材料制成。

該裝置，結構簡單、操作方便，可極好的控制誘導中環境條件，使藻在高濃度下進行誘導，且誘導環境可控，不受到外界環境的影響，避免了目前蝦青素誘導設備昂貴和占地面積過大的不足。