[發明專利]一種緩解雨生紅球藻光抑制的方法

有效

• 申請號: 201810575233.2
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108504619B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張立濤;劉建國;張春輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

本發明屬于微藻生物技術領域，具體涉及一種緩解雨生紅球藻光抑制的方法。雨生紅球藻細胞培養達到平臺期，轉至強光進行光誘導時，向培養體系中添加小分子有機物丙三醇或醋酸鈉，進而減輕藻細胞光抑制，促進培養過程中蝦青素的積累。本發明通過在培養階段轉換時一次或多次添加小分子有機物(丙三醇或醋酸鈉)的方式，增強雨生紅球藻抵抗強光的能力，充分克服了雨生紅球藻強光下發生光抑制導致細胞密度下降的問題，進而提高雨生紅球藻蝦青素的生產效率。

技術領域

本發明屬于微藻生物技術領域，具體涉及一種緩解雨生紅球藻光抑制的方法。

背景技術

天然蝦青素，是一種安全高效的著色劑和強抗氧化劑，在水產、飼料、藥品、食品及高級保健品等領域具有非常大的應用潛力和廣闊的市場前景。雨生紅球藻是自然界中蝦青素含量最高的生物，約占細胞干重的1-5％，因此被看作為天然蝦青素的“濃縮品”和最佳生物來源。雨生紅球藻蝦青素以其高品質和高的生物活性受到國內外學者的關注，成為國際上天然蝦青素生產的研究熱點。培養雨生紅球藻已成為獲取天然蝦青素的最佳途徑，得到蝦青素行業的大力推進。

大規模培養雨生紅球藻生產蝦青素主要采用兩階段法。第一階段(生長階段)：提供最適生長條件，如弱光、充足的營養等，使紅球藻快速生長，盡可能提高藻細胞繁殖速率和密度；第二階段(蝦青素積累階段)，通過強光、紫外線、營養缺乏等脅迫手段，誘導紅球藻大量積累蝦青素。兩個階段的目的不同，為藻細胞提供的營養及環境條件差別很大。因此，從第一階段轉到第二階段時，已經適應溫和條件的紅球藻細胞很難快速適應苛刻的脅迫條件，易發生損傷甚至死亡。其中，第一階段弱光環境(約200μmol/m²/s)培養的藻細胞轉到第二階段時，其光合系統極易受到強光(晴天戶外日最高光強約2500μmol/m²/s)的破壞，引發光抑制，導致藻細胞損傷死亡、密度降低，引起蝦青素生產效率下降。

因此，在培養階段轉換過程中避免或減輕雨生紅球藻光抑制的發生以保證較高的細胞密度是生產上亟需解決的問題。目前生產上除了采用遮陰調整以防止光抑制的發生外尚無有效解決方法，亟待另辟新徑予以解決。

發明內容

本發明的目的是提供保證較高的藻細胞密度，以提高蝦青素生產效率的一種緩解雨生紅球藻光抑制的方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

一種緩解雨生紅球藻光抑制的方法，雨生紅球藻細胞培養達到平臺期，轉至強光進行光誘導時，向培養體系中添加小分子有機物丙三醇或醋酸鈉，進而減輕藻細胞光抑制，促進培養過程中蝦青素的積累。

所述小分子有機物丙三醇或醋酸鈉分一次或多次的方式添加至進行光誘導時的培養體系中。

所述將雨生紅球藻細胞置于光下誘導蝦青素積累時的光強是200—3800μmol/m²/s。

所述小分子有機物丙三醇或醋酸鈉按一次性添加至進行光誘導時的培養體系中時，丙三醇的添加量為每升雨生紅球藻藻液中終濃度為0.005—0.1mol；醋酸鈉的添加量為每升雨生紅球藻藻液中終濃度為0.01—0.04mol；

或，按多次的方式添加至進行光誘導時的培養體系中，丙三醇的添加量為每升雨生紅球藻藻液中終濃度為0.001—0.03mol；醋酸鈉的添加量為每升雨生紅球藻藻液中終濃度為0.005—0.02mol，待雨生紅球藻細胞在光誘導培養下變為褐色后，再追加投每升雨生紅球藻藻液中丙三醇0.01—0.1mol或醋酸鈉0.01—0.04mol。

本發明所具有優點：

本發明方法緩解了雨生紅球藻培養階段轉換過程中的光抑制問題從而保證了較高的細胞密度；所用的小分子有機物(丙三醇或醋酸鈉)價格低廉，用量少，而且添加手段多樣，可根據實際情況，選擇最便利的方式。

附圖說明