提高紫球藻中藻红素含量的方法技术

本发明专利技术属于藻类培养技术领域，公开了提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将紫球藻种子液接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为4000‑6000Lux，通入空气流量为0.3‑0.5vvm，22‑25℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加芸苔素内酯和生物氮素，继续培养3‑5d，收集紫球藻。本发明专利技术方法提高了紫球藻的生长速率和藻红蛋白含量。

Method of Increasing Phycoerythrin Content in Porphyridium spp.

The invention belongs to the technical field of algae culture, and discloses a method for improving the content of phycoerythrin in Porphyra. The method comprises the following steps: inserting the seed liquid of Porphyra vulgaris into a reaction tank containing synthetic culture liquid, controlling the illumination intensity of 4000 6000Lux, air flow rate of 0.3 0.5vm, 22 25 C, cultivating at a light-dark ratio of 14:10, cultivating for 3 days, and then adding Brassinolide and brassinolide. Biological nitrogen was continuously cultured for 3 to 5 days to collect purple algae. The method of the invention improves the growth rate and phycoerythrin content of the porphyrid algae.

【技术实现步骤摘要】
提高紫球藻中藻红素含量的方法
本专利技术属于藻类培养
，具体涉及提高紫球藻中藻红素含量的方法。
技术介绍
藻红素（phycoerythrin），是存在于红藻、蓝藻、隐甲藻的色素蛋白，开环的四吡咯藻红素作为色素部分与蛋白质共价键结合。其辅基是吡咯环所组成的链，分子中不含金属，与蛋白质结合在一起。藻红素在在可见光区480-570波段有较强的吸收，而且可以产生强烈的荧光。不论就藻红素、藻蓝素或其它天然蛋白质色素而言，通常具有实用安全性，对热、酸碱度等亦具有相当程度的稳定性，可应用于食品与化妆品上，同时亦可作为免疫学上抗体标志用的荧光色素，而应用于临床诊断及细胞生化学研究上。目前市场已开发并应用的有藻蓝素(phycocyanin)与藻红素(phycoerythrin)，存在产量少及价格昂贵的缺陷，对全球每年数万磅食用红色色素的需求，必须开发一种天然、安全、稳定又具有特殊荧光释出的红色色素，预估大量生产后，将使价格下降，更会扩大其应用范围与市场供给。目前藻红素大部分是分离自红藻的大型叶状体，如紫菜(Porphyra)或仙菜藻(Ceramium)等，以及紫球藻。如何提高藻类细胞的藻红素产量是研究人员密切关注的问题。环境因子对藻中藻红蛋白以及脂类的合成有着重要的影响。藻红蛋白对于藻类而言就是它的“内源氮库”，所以，营养盐尤其是N源对藻红蛋白的影响较为重要。文献“氮素营养对龙须菜生长及色素组成的影响，台湾海峡，2006年”在不同氮浓度及不同化合态氮条件下，探讨了龙须菜藻体的色素组成变化特性，结果为：不同化合态氮对龙须菜生长速率的影响差异不大，对藻体中藻红素含量的影响却差异显著；不同浓度氮对龙须菜生长率的影响与所添加的氮浓度成正比，试验前期藻红素含量变化也是如此，但藻体中色素含量积累到一定浓度时就不再增加。文献“氮浓度对紫球藻藻红素的影响，农业资讯”以NaNO3作为氮源，设置不同的氮浓度，通过分光光度计法观测在不同氮浓度条件下紫球藻藻红素的含量变化。结果发现，在一定浓度范围内，藻红素含量随氮浓度的升高而增加；当氮浓度超过8mmol/L时，过高的氮浓度不能有效提高藻红素产量。可见，现有技术已经对藻红素的合成所需要适宜浓度的氮源进行了系统地研究。此外，一些外源植物激素对藻类的生长影响也较大，但是植物激素类型较多，不同的植物激素对不同的藻类的影响区别较大，并没有统一的经验可以借鉴，不能根据其他藻类进行照搬。可见，外界因素的优化是提高紫球藻生长增殖以及藻红素含量的主要因素，也是研究的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术紫球藻生长缓慢以及藻红素产率低等缺陷，提供了提高紫球藻中藻红素含量的方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将紫球藻种子液接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为4000-6000Lux，通入空气流量为0.3-0.5vvm，22-25℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加芸苔素内酯和生物氮素，继续培养3-5d，得到紫球藻藻液。优选地，所述芸苔素内酯的添加量为0.01-0.05mg/L。优选地，所述生物氮素的添加量为0.3-0.5g/L。优选地，所述人工合成培养液的组分为：氯化钠12g/L，硝酸钠1g/L，碳酸钠0.5g/L，硼砂0.2g/L，硅酸钠0.1g/L，磷酸二氢钾0.1g/L，柠檬酸铁铵20mg/L，吲哚乙酸1mg/L。优选地，所述紫球藻种子液的制备方法包括如下步骤：将培养至对数生长期的紫球藻接种到含有f/2培养基的种子罐中，接种初始密度为2×105个/ml，光照强度4000lux，23℃培养，光暗比为14:10，通入空气流量为0.4vvm，培养2d，收集紫球藻种子液。本专利技术还要求保护按照上述任其一所述的方法生产的藻红素。本专利技术取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：本专利技术首先以硝酸钠为氮源，配以合适的盐度，并且添加吲哚乙酸用于促进细胞分离，培养前期可以高效地维持紫球藻的增殖，随着硝酸钠的消耗，紫球藻生长放缓，此时，藻细胞内合成藻红素的速率增加，为了平衡藻细胞增殖和藻红素合成之间的关系，选择生物氮素作为氮源，属于有机氮源的类型，藻细胞利用效率降低，但是可以提高藻红素的合成速率，因此，通过添加生物氮素作为氮源既可以合理控制紫球藻的增殖速率，避免藻细胞出现大量死亡，还能够提高藻红素的产量。本专利技术在培养中期添加适量的芸苔素内酯，无毒害，生物活性高，能够提高紫球藻的抗逆性，刺激叶绿体的生成，提高光合作用，促进藻红素的积累。说明书附图图1：不同培养时间点的藻细胞密度；图2：不同处理方式的藻红蛋白相对含量；图3：不同芸苔素内酯的添加量对藻红蛋白相对含量的影响。具体实施方式本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将培养至对数生长期的紫球藻接种到含有f/2培养基的种子罐中，接种初始密度为2×105个/ml，光照强度4000lux，23℃培养，光暗比为14:10，通入空气流量为0.4vvm，培养2d，收集紫球藻种子液；将紫球藻种子液按照10%的接种量接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为5000Lux，通入空气流量为0.5vvm，25℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加0.02mg/L的芸苔素内酯和0.3g/L的生物氮素，继续培养5d，得到紫球藻藻液；所述培养液的组分为：氯化钠12g/L，硝酸钠1g/L，碳酸钠0.5g/L，硼砂0.2g/L，硅酸钠0.1g/L，磷酸二氢钾0.1g/L，柠檬酸铁铵20mg/L，吲哚乙酸1mg/L。实施例2提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将培养至对数生长期的紫球藻接种到含有f/2培养基的种子罐中，接种初始密度为2×105个/ml，光照强度4000lux，23℃培养，光暗比为14:10，通入空气流量为0.4vvm，培养2d，收集紫球藻种子液；将紫球藻种子液按照10%的接种量接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为6000Lux，通入空气流量为0.3vvm，22℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加0.01mg/L的芸苔素内酯和0.4g/L的生物氮素，继续培养4d，得到紫球藻藻液；所述培养液的组分为：氯化钠12g/L，硝酸钠1g/L，碳酸钠0.5g/L，硼砂0.2g/L，硅酸钠0.1g/L，磷酸二氢钾0.1g/L，柠檬酸铁铵20mg/L，吲哚乙酸1mg/L。实施例3提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将培养至对数生长期的紫球藻接种到含有f/2培养基的种子罐中，接种初始密度为2×105个/ml，光照强度4000lux，23℃培养，光暗比为14:10，通入空气流量为0.4vvm，培养2d，收集紫球藻种子液；将紫球藻种子液按照10%的接种量接入到含有人工合成培养液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将紫球藻种子液接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为4000‑6000Lux，通入空气流量为0.3‑0.5vvm，22‑25℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加芸苔素内酯和生物氮素，继续培养3‑5d，收集紫球藻。

【技术特征摘要】
1.提高紫球藻中藻红素含量的方法，其包括如下步骤：将紫球藻种子液接入到含有人工合成培养液的反应池中，控制光照强度为4000-6000Lux，通入空气流量为0.3-0.5vvm，22-25℃培养，光暗比为14:10，培养3d，然后添加芸苔素内酯和生物氮素，继续培养3-5d，收集紫球藻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芸苔素内酯的添加量为0.01-0.05mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物氮素的添加量为0.3-0.5g/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡叶飞，张菊萍，董国强，张宏杰，金荣培，
申请(专利权)人：杭州园泰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33