[發(fā)明專利]一種同時(shí)提高發(fā)菜細(xì)胞密度和多糖產(chǎn)量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810225802.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN108531420A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓培培;閆榮榮;賈士儒;婁倩倩;趙冬雪;鐘成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12N1/38;C12P19/04;C12R1/01
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

本發(fā)明涉及一種提高發(fā)菜細(xì)胞密度和多糖產(chǎn)量的方法，步驟為⑴在含外源N的BG?11培養(yǎng)基中接入發(fā)菜細(xì)胞種子液進(jìn)行培養(yǎng)；⑵分別采用2,4?二氯苯氧乙酸(2,4?D)一次誘導(dǎo)和連續(xù)多次誘導(dǎo)的方式誘導(dǎo)發(fā)菜細(xì)胞⑶培養(yǎng)至15?20d結(jié)束培養(yǎng)，分離發(fā)菜細(xì)胞和發(fā)菜培養(yǎng)液的上清液，分別用于收集發(fā)菜細(xì)胞粉末和提取胞外多糖。本發(fā)明通過2,4?D誘導(dǎo)發(fā)菜細(xì)胞，使發(fā)菜細(xì)胞密度提高了16％同時(shí)多糖產(chǎn)量提高了34％，提高了發(fā)菜細(xì)胞培養(yǎng)的生產(chǎn)效率；本發(fā)明涉及的外加2,4?D的處理方法有利于探究發(fā)菜多糖生產(chǎn)調(diào)節(jié)機(jī)制，且操作簡(jiǎn)便，易于控制，適于大規(guī)模培養(yǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微藻培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同時(shí)提高發(fā)菜細(xì)胞密度和多糖產(chǎn)量的方法。

背景技術(shù)

發(fā)菜(Nostoc flagelliforme)，又名發(fā)狀念珠藍(lán)細(xì)菌，俗稱發(fā)菜，是一種生長(zhǎng)在荒漠-半荒漠地帶的陸生性絲狀藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻)。其藻體呈黑色長(zhǎng)絲，貼附于地表，纏繞成團(tuán)，因其形狀與人的頭發(fā)相似，故得名“發(fā)菜”。發(fā)菜主要分布于北半球的較為貧瘠的荒漠草原地帶，如中國(guó)、法國(guó)、捷克、美國(guó)、墨西哥、加拿大、摩洛哥、阿爾及利亞、蒙古、哈薩克斯坦等國(guó)。

發(fā)菜作為一種食用藍(lán)藻，在中國(guó)食用發(fā)菜已有上千年歷史，由于發(fā)菜與“發(fā)財(cái)”諧音，受到消費(fèi)者的歡迎。

發(fā)菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極為豐富，是一種珍貴的食品。發(fā)菜多糖是一種酸性多糖，對(duì)具有封套的病毒如流感病毒、單皰疹病毒和人巨細(xì)胞病毒等有很強(qiáng)的抗性，是一種潛在的抗病毒藥物。此外，發(fā)菜多糖還具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力的能力，實(shí)驗(yàn)證明發(fā)菜水抽提物具有抗腫瘤活性和能夠增加唾液中s-IgA濃度，進(jìn)而能夠改善花粉敏感癥狀。

因具有獨(dú)特的藥食用價(jià)值，逐漸被人們認(rèn)識(shí)和喜愛。過高的市場(chǎng)需求導(dǎo)致了我國(guó)的野生發(fā)菜資源銳減，而且人們采收時(shí)沒有保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，造成采收地區(qū)土壤荒漠化加劇。因此我國(guó)在2000年全面取締了發(fā)菜的交易市場(chǎng)，全面禁止對(duì)發(fā)菜的采收與販賣，并將其列為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。為了解決市場(chǎng)需求不足和保護(hù)生態(tài)環(huán)境這一兩難問題，人們對(duì)人工培養(yǎng)發(fā)菜進(jìn)行了深入的研究，主要包括固態(tài)培養(yǎng)法和液體培養(yǎng)法。微藻中存在抵抗外界環(huán)境壓力的調(diào)節(jié)機(jī)制，低濃度的植物激素能夠有效地調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝促進(jìn)特定代謝產(chǎn)物的積累。

根據(jù)檢索，發(fā)現(xiàn)有以下幾篇專利文獻(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)，分別是：

1、專利(CN101717726A)公開一種提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方法，通過添加多糖類物質(zhì)來改變發(fā)狀念珠藻與固體依附基質(zhì)表面之間的潤(rùn)濕性，調(diào)節(jié)發(fā)狀念珠藻從周圍環(huán)境獲取水分的供需狀況，從而提高發(fā)狀念珠藻在野外栽培中的生長(zhǎng)速率。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，發(fā)狀念珠藻細(xì)胞成活率高，適宜大規(guī)模培養(yǎng)等特點(diǎn)。但由于該培養(yǎng)方法在野外施行，存在諸多不可控因素，導(dǎo)致發(fā)菜產(chǎn)量并不理想。

2、專利(CN1244690A)公開一種發(fā)菜細(xì)胞培養(yǎng)聯(lián)產(chǎn)發(fā)菜多糖的方法，改變了只能從發(fā)菜藻體中提取發(fā)菜多糖的現(xiàn)狀；細(xì)胞種可長(zhǎng)期保藏，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)直接用于生產(chǎn)，不消耗野生發(fā)菜資源，不破壞發(fā)菜生長(zhǎng)地生態(tài)環(huán)境；調(diào)整培養(yǎng)基組成及控制培養(yǎng)條件，可改變細(xì)胞培養(yǎng)物成分，使某些特定細(xì)胞產(chǎn)物得到積累；細(xì)胞培養(yǎng)物直接作為生產(chǎn)功能性食品或藥物的原料。該培養(yǎng)方法雖然改變了只能從發(fā)菜藻體中提取發(fā)菜多糖的現(xiàn)狀，但是由于培養(yǎng)過程中存在光衰減現(xiàn)象，最終收獲的發(fā)菜細(xì)胞密度較低。不利于發(fā)菜細(xì)胞及其多糖的工業(yè)化生產(chǎn)。

3、專利(CN101063085A))公開一種穩(wěn)定高產(chǎn)發(fā)菜多糖的發(fā)菜細(xì)胞高密度培養(yǎng)方法，采用混合營(yíng)養(yǎng)和異養(yǎng)培養(yǎng)的模式，能在較短的時(shí)間內(nèi)獲得大量發(fā)菜細(xì)胞和胞外多糖，該方法突破了傳統(tǒng)的發(fā)菜細(xì)胞生長(zhǎng)的光合自養(yǎng)培養(yǎng)模式，減少了培養(yǎng)過程中對(duì)光的依賴性，通過添加有機(jī)碳源可以提高發(fā)菜細(xì)胞的生長(zhǎng)速度，縮短了發(fā)菜細(xì)胞的培養(yǎng)周期，同時(shí)可以提高發(fā)菜多糖的產(chǎn)量，但由于該培養(yǎng)方法在培養(yǎng)開始時(shí)就在培養(yǎng)基中添加了葡萄糖，極易染菌，使培養(yǎng)過程中對(duì)無菌生產(chǎn)條件要求非常嚴(yán)格，從而大大提高了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)性，不利于發(fā)菜細(xì)胞及其胞外多糖的工業(yè)化生產(chǎn)。