一种培养雨生红球藻的方法技术

本发明专利技术涉及一种培养雨生红球藻的方法，该方法包括以下步骤：（1）在光照开放式培养的条件下，将雨生红球藻在培养液中进行第一阶段培养，获得含有游动细胞的雨生红球藻；（2）在光照开放式培养的条件下，将步骤（1）获得的含有游动细胞的雨生红球藻在培养液中进行第二阶段培养，使至少部分游动细胞转化为不动细胞；其中，在步骤（1）和/或步骤（2）中依次加入抗生素A和抗生素B；或者先在步骤（1）中加入抗生素A，再在步骤（2）中加入抗生素B，抗生素A和抗生素B不同。采用本发明专利技术所述的方法培养雨生红球藻，能够显著提高雨生红球藻中虾青素的含量和雨生红球藻的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
虾青素(又称为虾红素）是一种红色素，其化学结构类似于0 -胡萝卜素。虾青素 是类胡萝卜素的一种。研究发现，虾青素有重要的生理功能，它的抗氧化能力较强，能更有 效的阻止不饱和脂肪酸过氧化。另外，虾青素还具有很强的抑制肿瘤生长、增强免疫功能、 抵御紫外线伤害等多种生理功效。因而，广泛应用于食品、药品、保健品和化妆品等领域。目前，市场上的虾青素主要有化学合成品和天然虾青素两种。人工合成的虾青素 与天然虾青素相比不仅其着色能力和生物效价低得多（Bowen，etal.，1999)，而且不被允 许应用于食品等行业。天然虾青素则因为更加容易被吸收并且不涉及化学工艺而更受欢 迎。现在发现的天然虾青素主要有四种来源：（1)甲壳类动物加工的废弃物；（2)真菌， 某些真菌可以合成虾青素，如红法夫酵母、深红酵母等。（3)细菌，乳酸分支杆菌、短杆菌 (Yokoyama&Miki，1995)等细菌可以合成虾青素。（4)微藻，雨生红球藻是目前所知天然虾 青素含量最高的物种，其积累量约可达到细胞干重的2%~4%，甚至更高，被誉为天然虾青 素的浓缩品与最佳生物来源。此外，衣藻，绿球藻、小球藻、栅藻等绿藻在不利的环境条件下 也会积累少量的虾青素，但其虾青素含量远低于雨生红球藻的虾青素含量，一般都在〇. 5% 以下。因此，利用雨生红球藻生产天然虾青素是到目前为止最为高效可行的办法。 目前，利用雨生红球藻生产虾青素的方法多种多样，例如专利申请CN1181184中 公开，利用复杂的培养液，在生物反应器中扩大生长、转化为虾青素，达到快速、高效虾青素 累积的目的；专利申请CN1004536325中公开，利用成套设备，在氮、磷含量适当的培养液 中，用LED光源控制雨生红球藻扩大生长、并累积虾青素。目前，阻碍雨生红球藻大规模生 产的主要因素是生物污染，以及雨生红球藻培养过程中种群密度低而导致的单位面积产量 低，从而使生成成本较高。在管道式光生物反应器或小型固定化系统组成的生物反应器或 其气升式生物反应器中进行小规模培养雨生红球藻时，存在的缺陷是管道壁易被藻细胞遮 蔽导致培养期间透光性下降及清洗困难，虽然已采用不同类型的桨叶轮搅拌混合，但只适 合实验室的小规模试验。然而，雨生红球藻在开放式大规模培养时还是存在特异性杂菌容 易污染，严重影响产品产量与品质，制约其应用规模的缺陷。如果收获的雨生红球藻细胞中 大量的藻细胞被杂菌污染，藻细胞的天然虾青素的含量将会急剧下降。特别是，采用大规模 开放池规模化生产时，一旦爆发流行时甚至造成雨生红球藻绝收。因此，现在急需开发一种大规模开放式培养雨生红球藻，提高天然虾青素的产量 的方法，解决雨生红球藻生长缓慢的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的天然虾青素的产量低，雨生红球藻生长缓慢的缺 陷，提供一种能够在开放式培养条件下显著提高雨生红球藻中虾青素含量和雨生红球藻的 产量的雨生红球藻的培养方法。 本专利技术的专利技术人在研究中发现将雨生红球藻加入培养液中进行第一阶段培养，获 得含有游动细胞的雨生红球藻；再将获得的含有游动细胞的雨生红球藻加入到培养液中进 行第二阶段培养，使至少部分游动细胞转变为不动细胞，其中，在步骤（1)和/或步骤（2)中 依次加入抗生素A和抗生素B，或者先在步骤（1)中加入抗生素A，再在步骤（2)中加入抗生 素B，抗生素A和抗生素B不同。采用该方法培养雨生红球藻能够提高天然虾青素的产量。 因此，为了实现上述目的，本专利技术提供了，该方法包括 以下步骤： (1)在光照开放式培养的条件下，将雨生红球藻在培养液中进行第一阶段培养，获 得含有游动细胞的雨生红球藻； (2)在光照开放式培养的条件下，将步骤（1)获得的含有游动细胞的雨生红球藻在 培养液中进行第二阶段培养，使至少部分游动细胞转化为不动细胞； 其中，在步骤（1)和/或步骤（2)中依次加入抗生素A和抗生素B;或者先在步骤 (1) 中加入抗生素A，再在步骤（2)中加入抗生素B，抗生素A和抗生素B不同。 采用本专利技术方法培养雨生红球藻，能够极大提高第一阶段培养获得的雨生红球藻 中游动细胞的比例，游动细胞可达到50%-90%，能够极大地提高第二阶段培养培养获得的雨 生红球藻中不动细胞的比例，不动细胞可达到40%-80%，从而极大地提高雨生红球藻中虾青 素的含量和雨生红球藻的产量，可以使培养后的雨生红球藻（以干重计）中虾青素的含量达 到1. 2-2. 5重量％，雨生红球藻细胞的干重达到0. 5-1. 5mg/mL。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了，该方法包括以下步骤：（1)在光照开 放式培养的条件下，将雨生红球藻在培养液中进行第一阶段培养，获得含有游动细胞的雨 生红球藻；（2)在光照开放式培养的条件下，将步骤（1)获得的含有游动细胞的雨生红球藻 在培养液中进行第二阶段培养，使至少部分游动细胞转化为不动细胞；其中，在步骤（1)和 /或步骤（2)中依次加入抗生素A和抗生素B;或者先在步骤（1)中加入抗生素A，再在步骤 (2) 中加入抗生素B，抗生素A和抗生素B不同。 本领域的技术人员应该理解的是，在步骤（1)和/或步骤（2)中依次加入抗生素A 和抗生素B，或者先在步骤（1)中加入抗生素A，再在步骤（2)中加入抗生素B，其实是四种 技术方案：只在第一阶段培养中依次加入抗生素A和抗生素B;只在第二阶段培养中依次加 入抗生素A和抗生素B;在第一阶段培养和第二阶段培养中都依次加入抗生素A和抗生素 B;在第一阶段培养中加入抗生素A，在第二阶段培养中加入抗生素B，其中，抗生素A总是在 抗生素B之前加入，且抗生素A和抗生素B不同。 根据本专利技术所述的方法，只要依次加入不同的抗生素A和抗生素B即可实现本发 明的目的，但为了更有利于提高虾青素的产量，优选地，先在步骤（1)中加入抗生素A，再在 步骤（2)中加入抗生素B。 优选地，在每阶段的培养中，先向营养液中加入抗生素，再加入雨生红球藻。 根据本专利技术所述的方法，抗生素A的种类可以为常规的抗生素，为了进一步提高 雨生红球藻中游动细胞的比例，并有利于后续的第二阶段培养，进而更有利于提高虾青素 的产量，优选地，抗生素A的种类选自氨苄青霉素、链霉素、卡那霉素、氯霉素、青霉素、灰黄 霉素、硫酸庆大霉素和头孢霉素中的至少一种。 更优选地，当抗生素A为氨苄青霉素、链霉素、卡那霉素、氯霉素、青霉素、灰黄霉 素、硫酸庆大霉素和头孢霉素的组合时，更有利于提高雨生红球藻中游动细胞的比例，从而 更有利于提高虾青素的产量。 根据本专利技术所述的方法，抗生素A中每种抗生素的加入量可以为本领域常 规的用量，例如可以为：相对于lmL的培养液，抗生素A中每种抗生素的用量可以为 0. 025-0. 200mg，优选为0. 050-0. 100mg。在步骤（1)中，相对于lmL的正常营养液，初始加 入的雨生红球藻细胞可以为0. 05-0. 2mg(以干重计)，初始加入的雨生红球藻细胞一般含有 15%-40%的游动细胞。 本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培养雨生红球藻的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）在光照开放式培养的条件下，将雨生红球藻在培养液中进行第一阶段培养，获得含有游动细胞的雨生红球藻；（2）在光照开放式培养的条件下，将步骤（1）获得的含有游动细胞的雨生红球藻在培养液中进行第二阶段培养，使至少部分游动细胞转化为不动细胞；其中，在步骤（1）和/或步骤（2）中依次加入抗生素A和抗生素B；或者先在步骤（1）中加入抗生素A，再在步骤（2）中加入抗生素B；抗生素A和抗生素B不同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭超，林海龙，武国庆，李凡，苏会波，熊强，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，中粮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11