一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，步骤为：(1)接种培养：取三角褐指藻接种到培养液中，置于光照培养箱内扩大培养；(2)生长测定：每日取三角褐指藻藻液，测定其吸光度；(3)紫光照射：当三角褐指藻细胞生长至对数期时，对三角褐指藻进行紫光照射培养。本发明专利技术通过对对数期的三角褐指藻进行紫光照射培养，大大提高了三角褐指藻中岩藻黄素的含量，并且该方法步骤简单易操作，所用仪器较为常规，既便捷又环保。

A Method of Increasing Phytoxanthin Content in Phaeodactylum tricornutum by Purple Light

【技术实现步骤摘要】
一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法
本专利技术涉及藻类生物
，更具体地说是涉及一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法。
技术介绍
岩藻黄素(Fucoxanthin)，也称岩藻黄质或褐藻素，是胡萝卜素的含氧衍生物，属于类胡萝卜素中的叶黄素类。天然存在的岩藻黄素主要存在分布于海洋无脊椎动物和具有光合作用的藻类，尤其在褐藻和硅藻中含量丰富。除了胡萝卜素，岩藻黄素是最丰富的藻类类胡萝卜素。岩藻黄素在药理活性方面展现出潜在价值，有报道表明岩藻黄素具有抗炎、抗肿瘤、抗肥胖、降血脂、抗氧化等作用，这些药用功能使其在食品、医疗、美容等领域具有广阔的应用前景。随着人类生活水平的不断提高和饮食结构的逐渐变化，肥胖、心脑血管病等重大疾病越来越趋于年轻化，从而导致对岩藻黄素的需求量剧增。目前在自然界中只发现褐藻、金藻和硅藻中含有岩藻黄素，由于资源稀缺，生产提取技术不成熟，导致其售价昂贵，目前岩藻黄素的产量已不能满足日益增长的临床需要和保健需要。国内对岩藻黄素的研究主要在提取、分离纯化技术等方面，而国外则主要对其生物活性功能等方面研究较多。因此通过多种途径来增加藻类中岩藻黄素的积累并通过分子手段干预岩藻黄素生物合成，可为今后岩藻黄素的增产提供研究基础。三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)是一种单细胞海洋硅藻，具有生长繁殖快、容易人工培养等特点，且富含较高的岩藻黄素。海洋藻类的生长和发育受光照、营养、温度和盐度等因子的影响，其中光因子对海藻生长发育的影响最为重要。光是植物进行光合作用的首要动力，而光具有光质、光强、光周期等三种重要属性。光线入水后光照强度会随着水深增加而降低，而且光波的组成也会发生变化，所以海水环境中的藻体分布主要受到光质和光强的影响。我们平时常见的白色太阳光，实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成，该顺序是根据不同单色光波长长短来排列的。光质作为光的重要属性也可以看作是光的波长，不同波长的单色光在植物生长发育的过程中起着至关重要的作用，除了参与光合作用外，不同波长的单色光还可以作为一种触发信号影响植物的生长。臧正蓉分别用红光(647-700nm)、蓝光(470-475nm)、绿光(491-574nm)处理三角褐指藻发现，红光条件下三角褐指藻生长状况最好且岩藻黄素含量最高。负责收集硅藻中光合作用光能的色素主要包括叶绿素(Chl)a和c以及与岩藻黄素-叶绿素a/c结合天线蛋白(FCP)结合的类胡萝卜素岩藻黄素。虽然叶绿素吸收PAR光谱的蓝色(400-500nm)和红色(600-700nm)波段的光，但主要负责硅藻光合作用的色素岩藻黄素在绿色区域(500-570nm)内有吸收光的能力。发光二极管(LED)作为一种比传统光源更为有效的替代光源，越来越多地被应用于植物组织培养中，有研究表明红光有利于植物叶片类胡萝卜素和花色素苷的生成。合理的人工补光带来的经济效益也逐渐凸显出来，许多研究人员也纷纷利用人工补光这种便捷环保的方式来提高海洋藻类的生物合成产量，如臧正蓉《温度和光照对三角褐指藻的生长及盐藻黄素含量的影响》采用了红光(647-700nm)、蓝光(470-475nm)和绿光(491-574nm)进行人工补光，但是效果不是特别理想。因此，如何利用人工补光来提高三角褐指藻中岩藻黄素的含量是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，该方法既便捷又环保，大大提高了三角褐指藻中岩藻黄素的含量。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，具体包括以下步骤：(1)接种培养：取三角褐指藻接种到培养液中，置于光照培养箱内扩大培养，期间每日定时摇藻3-4次，并不停更换三角褐指藻的位置，防止藻体光照不均；(2)生长测定：每日取三角褐指藻藻液，倍数比稀释后测定其吸光度，并换算成细胞数，确定细胞的生长时期；(3)紫光照射：当三角褐指藻细胞生长至对数期时，使用LED单色灯对三角褐指藻进行紫光照射培养。本专利技术的有益效果在于，通过对对数期的三角褐指藻进行紫光照射培养，大大提高了三角褐指藻中岩藻黄素的含量，并且该方法步骤简单易操作，所用仪器较为常规，既便捷又环保。进一步，上述步骤(1)中，接种的初始浓度为(1-5)×105cells/mL。采用上述进一步的有益效果在于，该藻密度有利于三角褐指藻细胞快速生长，防止细胞密度过大抑制生长。进一步，上述步骤(1)中，培养基以1000mL计，由以下原料组成：Na2SiO3·9H2O：7.5g，CuSO4·5H2O：2.5mg，ZnSO4·7H2O：5.5mg，MnCl2·4H2O：45mg,EDTANa2·2H2O：1.09g，Na2MoO4·2H2O:1.6mg,CoCl2·6H2O:2.5mg,FeCl3·6H2O:0.79g,Na2SeO3:1.7mg,VB12:5μg,VB7:5μg,VB1:1mg,H3BO3:1.24g,KCl:30g,KBr:4.3g,NaF:0.25g,CaCl2·2H2O:67g,SrCl2·6H2O:1.1g,MgCl2·6H2O:478g,NaNO3:7.5g,NaH2PO4·2H2O:0.5g，余量为水。采用上述进一步的有益效果在于，该培养基能够满足三角褐指藻细胞生长过程中的营养需求。进一步，上述步骤(1)中，光照培养箱的光照强度为50-100μmol/(m2·s)，明暗周期为12h∶12h，培养温度为25±1℃。采用上述进一步的有益效果在于，该光照强度、光照周期和培养温度都适于三角褐指藻的生长，能够使三角褐指藻正常生长。进一步，上述步骤(2)的具体操作步骤为：每日量取藻液，倍数比稀释后用UV-5200型紫外分光光度计测取在680nm处的吸光值(A680)，并根据标准曲线回归公式y＝124.14x-9.5138(R2＝0.9983)换算成细胞数，其中y为细胞密度(105/mL)，x为680nm处的吸光值，绘制三角褐指藻细胞的生长曲线。同时用血球计数法计算三角褐指藻的细胞密度，取平均值，绘制标准生长曲线。进一步，上述步骤(3)中，紫光的波长范围为400-420nm。进一步，上述步骤(3)中，紫光照射培养的光照强度为50-100μmol/(m2·s)，明暗周期为12h∶12h，培养温度为25±1℃。采用上述进一步的有益效果在于，在该紫光照射条件下三角褐指藻中的岩藻黄素含量较其他光质含量高，可显著促进岩藻黄素的积累。上述三角褐指藻中岩藻黄素含量的测定方法为：采用有机溶剂提取法，当三角褐指藻细胞生长至稳定期时，取三角褐指藻藻液，5000r/min，4℃离心10min，弃上清液得到藻体，将藻体冷冻干燥2d后研磨成粉得到藻粉，然后取藻粉加入无水乙醇使料液比为1:40(g·mL-1)，60℃，避光浸提两次，每次浸提1h，5000r/min离心10min，取上清液，利用紫外分光光度计在445nm处测定吸光度(A445)，并根据计算公式：岩藻黄素含量(mg·g-1)＝(1000×A445×N×V)/(A1％cm×M×100)，计算出三角褐指藻岩藻黄素的含量，其中，N为稀释倍数，V为粗提取液体积，A1％cm为1600，M为样品质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)接种培养：取三角褐指藻接种到培养液中，置于光照培养箱内扩大培养，期间每日定时摇藻，并不停更换三角褐指藻的位置；(2)生长测定：每日取三角褐指藻藻液，测定其吸光度；(3)紫光照射：当三角褐指藻细胞生长至对数期时，对三角褐指藻进行紫光照射培养。

【技术特征摘要】
1.一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)接种培养：取三角褐指藻接种到培养液中，置于光照培养箱内扩大培养，期间每日定时摇藻，并不停更换三角褐指藻的位置；(2)生长测定：每日取三角褐指藻藻液，测定其吸光度；(3)紫光照射：当三角褐指藻细胞生长至对数期时，对三角褐指藻进行紫光照射培养。2.根据权利要求1所述的一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述接种的初始浓度为(1-5)×105cells/mL。3.根据权利要求1所述的一种用紫光提高三角褐指藻岩藻黄素含量的方法，其特征在于，以1000mL计，所述培养基由以下原料组成：Na2SiO3·9H2O：7.5g，CuSO4·5H2O：2.5mg，ZnSO4·7H2O：5.5mg，MnCl2·4H2O：45mg,EDTANa2·2H2O：1.09g，Na2MoO4·2H2O:1.6mg,CoCl2·6H2O:2.5mg,FeCl3·6H2O:0.79g,Na2SeO3:1.7mg,VB12:5μg,VB7:5μg,VB1:1mg,H3BO3:...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐润洁，龚一富，陈文婷，李申睿，陈若莹，郑小恽，陈璇木子，王何瑜，石慧，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33