优化的用于工业利用单细胞红藻的方法技术

技术编号:30135276 阅读:10 留言:0更新日期:2021-09-23 14:23
本发明专利技术涉及一种为使培养产物增值而优化的用于培养单细胞红藻(URA)的方法,所述培养产物是所获得的生物质、从其中提取的藻蓝蛋白二者或诸如卟啉或蛋白质提取物的其他培养产物。物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优化的用于工业利用单细胞红藻的方法


[0001]本专利技术涉及一种为使培养产物增值而优化的用于培养单细胞红藻(URA)的方法,所述培养产物是所获得的生物质、从其中提取的藻蓝蛋白二者或诸如卟啉或蛋白质提取物的其他培养产物。

技术介绍

[0002]不同的培养微藻类,特别是单细胞红藻(URA)的方法已知用于制造用于工业或食品用途的不同产品。
[0003]特别地,可以提及的是用于培养和加工用于制造富含蛋白质的食品补充剂或用于制造可用作食用着色剂的藻蓝蛋白的螺旋藻(spirulina)的方法。
[0004]还可以提及的是用于培养和加工URA以获得相似产品的方法,并且特别是专利申请WO 2017/050917、WO 2017/093345和WO 2018/178334中所述的用于培养和加工嗜硫原始红藻(Galdieria sulphuraria)的方法。
[0005]图1示出了用于培养和加工URA(诸如嗜硫原始红藻)的工业方法。
[0006]然而,应当注意的是,在URA的生产和加工的每个步骤中,可以进一步改善这些不同的方法。特别地,鉴于当在通常的培养条件下培养时URA(诸如嗜硫原始红藻)会积累大量的糖原的事实、影响特别是对生物质处理(特别是细胞裂解)的条件的糖原量、从生物质分离产物的条件和这些分离产物(特别是藻蓝蛋白)的品质,可以改善这些方法。
[0007]特别地,重要的是能够优化这些不同的步骤以更好地使获得的产物增值。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及一种优化的用于URA(特别是嗜硫原始红藻)的培养和增值的方法,所述方法包括以下的步骤:(a)URA的发酵培养,(b)从发酵液中分离生物质,如果需要(c)细胞裂解,以及如果需要,步骤(d)从裂解的生物质中提取可增值产物,所述方法包括以下的步骤中的至少一个:
[0009](c1)通过研磨同时在研磨过程中将生物质维持在低于50℃的温度来裂解,和/或
[0010](a1)在成熟期的情况下进行发酵培养,其中限制输入到培养基中的碳源,和/或
[0011](b1)从发酵液中提取卟啉,和/或
[0012](d1)以表示总计小于裂解的生物质总体积的4倍的水量通过至少2次连续洗涤从裂解的生物质中提取藻蓝蛋白。
[0013]本专利技术还涉及通过所述方法获得的产物,特别是从发酵液中提取的卟啉、生物质、裂解的生物质、分离的蛋白质和/或藻蓝蛋白。
附图说明
[0014]图1表示用于从嗜硫原始红藻培养物制造不同产物的方法的简化图。
[0015]图2表示在成熟期的情况下在甘油上以补料分批的模式的嗜硫原始红藻株的生
长。
[0016]图3表示在成熟期的情况下在甘油上在补料分批培养期间对生物质组成的监测。
[0017]图4表示在成熟期的情况下在奶渗透物上以补料分批模式的嗜硫原始红藻株的生长。
[0018]图5表示在成熟期的情况下以补料分批模式在奶渗透物上培养期间对生物质组成的监测。
[0019]图6表示在没有卟啉产生的情况下在甘油上连续生长的嗜硫原始红藻株的生长监测。
[0020]图7表示在甘油上连续生长的嗜硫原始红藻的培养过程中对生物质组成的监测。
[0021]图8表示在葡萄糖上以连续模式的嗜硫原始红藻株的生长监测。
[0022]图9表示在葡萄糖上连续生长的嗜硫原始红藻的培养期间对生物质组成的监测。
[0023]图10表示在奶渗透物上以连续模式的嗜硫原始红藻株的生长监测。
[0024]图11表示在奶渗透物上连续生长的嗜硫原始红藻的培养过程中对生物质组成的监测。
[0025]图12示出了在不冷却的情况下Bertoli HHP研磨数据(1200巴)。
[0026]图13示出了在冷却的情况下Bertoli HHP研磨数据(1200巴)。
[0027]图14表示在50℃下藻蓝蛋白对调节至不同pH的裂解物的抗性。
[0028]图15表示珠粒直径对通过球磨机的细胞裂解率的影响。
[0029]图16表示对于不同体积的水,与用单次洗涤相比,用连续洗涤提取的藻蓝蛋白的量。
具体实施方式
[0030]在以下和实施方案中更详细地描述了根据本专利技术的方法的各个步骤。
[0031]根据本专利技术,“增值(valorization)”意指允许分离用于工业的有用产物的技术步骤。
[0032]特别地,根据本专利技术的方法包括以下连续步骤:
[0033](a1)在成熟期的情况下进行发酵培养,所述成熟期包括限制在培养基中的碳源,
[0034](b1)如果需要,从发酵液中提取卟啉,
[0035](c1)如果需要,通过研磨同时在研磨过程中将生物质维持在低于50℃的温度来裂解,以及
[0036](d1)如果需要,以总计小于裂解的生物质总体积的4倍的水量通过至少2次连续洗涤从所述裂解的生物质中提取藻蓝蛋白。
[0037]更特别地,根据本专利技术的方法包括以下连续步骤:
[0038](a1)在成熟期的情况下进行发酵培养,所述成熟期包括限制在培养基中的碳源,
[0039](b1)从发酵液中提取卟啉,
[0040](c1)通过研磨同时在研磨过程中将生物质维持在低于50℃的温度来裂解,和
[0041](d1)以总计小于裂解的生物质总体积的3倍的水量通过连续洗涤从裂解的生物质中提取藻蓝蛋白。
[0042]根据本专利技术的特定的实施方案,所述方法包括至少以下步骤:
[0043](a1)通过限制在培养基中的碳源的供应在成熟期的情况下进行发酵培养,以及
[0044](b1)从发酵液中提取卟啉。
[0045]根据本专利技术的另一个特定的实施方案,所述方法包括至少以下步骤:
[0046](c1)通过研磨同时在研磨过程中将生物质维持在低于50℃的温度来裂解,以及如果需要
[0047](d1)以总计小于裂解的生物质总体积的3倍的水量通过连续洗涤从裂解的生物质中提取藻蓝蛋白。
[0048]URA是本领域技术人员熟知的,特别是可被工业培养用于生产生物质及其副产物(蛋白质或藻蓝蛋白)的URA。可以特别提及的是Cyanidiale的藻类(或微藻类)。Cyanidiale目包括氰化物藻科和原始红藻科,它们本身细分为Cyanidioschyzon属、氰化物藻属(Cyanidium)和原始红藻属(Galdieria),属于其的尤其是以下种:Cyanidioschyzon merolae 10D、红藻DBV201、Cyanidium caldarum、Cyanidium daedalum、Cyanidium maximum、Cyanidium partitum、Cyanidium rumpens、Galdieria daedala、Galdieria maxima、Galdieria partita和嗜硫原始红藻。可以特别提及的是嗜硫原始红藻(也称为高温红藻(本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种优化的用于培养和增值单细胞红藻(URA)的方法,所述方法包括以下的步骤:(a)所述URA的发酵培养,(b)生物质的回收以及(c)细胞裂解,以及如果需要,步骤(d)从裂解的生物质中提取可增值产物,所述方法的特征在于所述方法包括步骤(c1)通过研磨同时在所述研磨过程中将所述生物质维持在低于50℃的温度来裂解。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述方法还包括步骤(d1)以总计总共小于裂解的生物质总体积的3倍的水量通过连续洗涤从所述裂解的生物质中提取所述藻蓝蛋白。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其特征在于所述方法还包括以下步骤之一(a1)在成熟期的情况下进行发酵培养,其中限制输入到培养基中的碳源,和/或(b1)从发酵液中提取卟啉。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于所述URA属于Cyanidioschyzon属、氰化物藻属(Cyanidium)或原始红藻属(Galdieria)。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述URA属于原始红藻属并且属于嗜硫(sulphuraria)种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于所述URA通过补料分批模式或连续模式的发酵生长。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于所述研磨温度不超过47℃。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于所述研磨温度不超过40℃。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于通过所述磨机夹套的水冷却系统维持所述温度。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于通过将先前冷却至低于20℃的温度的生物质注入所述磨机来维持所述温度。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于从所述裂解的生物质的洗涤液中回收所述藻蓝蛋白。12.一种优化的用于培养和增值单细胞红藻(URA)的方法,所述方法包括以下的步骤:(a)所述URA的发酵培养,(b)生物质的回收以及(c)细胞裂解,以及如果需要,步骤(d)从裂解的生物质中提取可增值产物,所述方法的特征在于所述方法包括步骤(a1)在成熟期的情况下进行发酵培养,所述成熟期包括限制在培养基中的碳源,以及如果需要,步骤(b1)从发酵液中提取卟啉,和/或(c1)通过研磨同时在研磨过程中将所述生物质维持在低于50℃的温度来裂解,和/或(d1)如果需要,以总计小于裂解的生物质总体积的4倍的水量通...

【专利技术属性】
技术研发人员:O
申请(专利权)人:费尔曼塔格公司
类型:发明
国别省市:

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