[發明專利]提高色綠藻胞內蝦青素和藻油積累量的誘導培養方法

有效

• 申請號: 201811383416.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109439611B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 魏東;陳俊輝;黃滟波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38;C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張芬

本發明涉及一種提高色綠藻胞內蝦青素和藻油積累量的誘導培養方法。本發明采用常規的微藻三角瓶培養和基于微孔板的培養方法，實現色綠藻細胞在不同植物激素和高光無氮條件下的協同誘導培養，最終顯著提高色綠藻胞內的蝦青素的積累量，同時生產制備藻油。本發明可以顯著改進或取代現有的利用微藻制備天然蝦青素的生產方式，可以大大提高蝦青素的生產效率，在微藻工業化生產制備蝦青素和藻油方面，具有非常重要的應用價值和廣闊的市場前景。

技術領域

本發明屬于藻類生物發酵培養工藝技術領域，特別地涉及一種利用植物激素誘導色綠藻同時高效積累蝦青素和藻油的方法。

背景技術

蝦青素是一種天然紫紅色的酮基類胡蘿卜素，化學名為3，3’-二羥基-4，4’-二酮基-β，β’-胡蘿卜素，分子式為C₄₀H₅₂O₄，分子量為596.86。蝦青素(Astaxanthin)被稱為“超級抗氧化劑”，抗氧化能力是其它類胡蘿卜素如β-胡蘿卜素、玉米黃素、葉黃素和角黃素等的10倍多，具有清除自由基、阻止脂質過氧化能力，對于維護眼睛和中樞神經系統健康，增強免疫系統功能、強化肌體能量代謝、抗癌、抗感染等具有多重功效。目前蝦青素在食品、醫藥、保健品和化妝品行業等有著廣泛的應用，具有重要的市場價值和廣闊的市場前景。

目前蝦青素的生產方法主要有三種，分別為從蝦蟹和魚類等體內提取生產、化學合成法生產、采用紅發夫酵母和紅球藻等微藻的生物發酵法生產等，此外還有采用轉基因植物技術培養生產蝦青素。

微藻發酵法生產蝦青素是目前蝦青素生產的重要生產方式。雨生紅球藻培養法是目前天然蝦青素的最主要生產制備方法。采用雨生紅球藻Haematococcuspluvialis等微藻制備得到的蝦青素均為3S，3’S構型，抗氧化活性高，無毒副作用，被FDA(美國食品和藥物管理局)和EFSA(歐洲食品安全局)批準作為營養強化劑。但由于雨生紅球藻生長速率慢，自養培養周期長，易生物污染等因素的制約，目前蝦青素的生產成本較高且生產效率低下。

色綠藻(Chromochloris.zofingiensis)是一種單細胞綠藻，生長速率快，能夠在黑暗異養條件下利用有機碳源進行異養高密度發酵，實現高密度細胞生長。此外，色綠藻在高光、高鹽、氮磷營養元素限制等誘導條件下可以有效積累蝦青素，同時還可以積累藻油，是目前蝦青素生產的重要潛在微藻種質。相對于自養型雨生紅球藻培養生產蝦青素而言，色綠藻可以利用現在發酵培養裝置在異養條件下實現高密度培養，但是色綠藻胞內蝦青素積累量還比較低。篩選高效的誘導脅迫條件，進一步提高色綠藻胞內蝦青素含量，進而建立針對色綠藻C.zofingiensis胞內色素尤其是蝦青素的誘導培養工藝，這對于色綠藻生產制備蝦青素和進一步商業化開發利用具有重要意義。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種提高色綠藻胞內蝦青素和藻油積累量的誘導培養方法，實現了色綠藻胞內蝦青素和藻油的同時高效積累，極大地提高了色綠藻胞內蝦青素和藻油的產量。

本發明的技術目的是通過如下技術方案實現的：

本發明所述的提高色綠藻胞內蝦青素和藻油積累量的誘導培養方法，包括如下步驟：

S1、將色綠藻細胞進行活化培養以獲得種子液；

S2、將步驟S1活化培養獲得種子液接種至無氮含糖的培養基，同時加入植物激素類誘導物，在微藻培養裝置中進行誘導脅迫培養。

進一步地，本發明所述植物激素類誘導物為1-氨基環丙烷羧酸(ACC)、2，4-二氯苯氧基乙酸(2，4D)、2-氯苯甲酸(CA)、赤霉素(GA)、3-吲哚乙酸(IAA)、3-吲哚丁酸(IBA)、3-吲哚丙酸(IPA)、脫落酸(ABA)、激動素(KT)、乙醇胺(ETA)、胺鮮酯(DA)、1-萘乙酸(NAA)中的一種或兩種以上。