一种促进微藻积累β-葡聚糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种促进微藻积累β

【技术实现步骤摘要】
一种促进微藻积累
β
‑
葡聚糖的方法


[0001]本专利技术属于微藻
，具体涉及一种促进微藻积累β
‑
葡聚糖的方法。

技术介绍

[0002]β
‑
葡聚糖具有提高机体免疫力、抗菌、抗肿瘤、抗氧化等生物活性。β
‑
葡聚糖丰富的生物活性，使其在医药、食品、化妆品等行业具有巨大的应用潜力。目前β
‑
葡聚糖主要以植物(包括青稞、小麦等)、真菌(蘑菇、酵母菌等)的细胞壁和海带等为原料提取。这些原料中，β
‑
葡聚糖含量较低(<干重的30％)，且含有几丁质等其它杂多糖，提取过程复杂，环境不友好，产量和品质受天气和季节的影响，产品质量难以控制。受生产技术的阻碍，β
‑
葡聚糖的应用尚未获得实质性的增长。因此，提高原料中β
‑
葡聚糖的含量、产量和产率及生物活性迫在眉睫。
[0003]海洋微藻是一种分布广泛的光合生物，它们能够通过光合作用将CO2和太阳光转化成生物质并释放氧气，具有生长迅速，光合效率高、适应性强、不与粮争地、易于人工控制、后续附加值高等优点，与传统的通过从植物或真菌产β
‑
葡聚糖的方式相比，微藻被认为是β
‑
葡聚糖的潜在来源，有如下几个原因：
①
与高等植物相比，微藻生长迅速，部分微藻(如金藻和硅藻)能够在特定条件(如高光、低营养等)下于液泡中快速积累大量β
‑
葡聚糖；
②
与真菌相比，从微藻中提取β
‑
葡聚糖不含几丁质等其它杂多糖，提取过程相对简单；
③
无论时间和天气如何变化，均一生物量都是以恒定的速度产生的，更适合于精确设计的工业化生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题为：如何提供一种促进微藻积累β
‑
葡聚糖的方法，从而提高β
‑
葡聚糖的产量。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种促进微藻积累β
‑
葡聚糖的方法，微藻在硫限制培养液中，以通入空气中的CO2为唯一碳源，连续光照条件下进行培养，使微藻细胞生长并积累β
‑
葡聚糖。
[0006]进一步地，所述硫限制培养液组成为：控制在0～4mg/L；其它营养成分配方如下：Fe
3+
0.33～0.98mg/L，EDTA
·
2Na 2.18～6.54mg/L，Cu
2+
1.95～5.84μg/L，Zn
2+
4.42～13.28μg/L，Co
2+
1.24～3.72μg/L，Mn
2+
30.46～91.38μg/L，维生素B
12 0.5～1.5μg/L，维生素B
1 0.1～0.3mg/L，生物素0.5～1.5μg/L，Na
+
7.37～12.33g/L，Cl
‑
13.29～24.31g/L，13.29～24.31g/L，Mg
2+
0.53～1.59g/L，Ca
2+
0.19～0.57g/L，K
+
94.19～310.31mg/L，Br
‑
28.91～92.10mg/L，
[0007]进一步地，所述光照强度为50～200μmol E
·
m
‑2·
s
‑1。
[0008]进一步地，所述通入空气中CO2体积含量1％～3％。
[0009]进一步地，培养时间为2
‑
6天，在细胞进入稳定期时收获微藻细胞。
[0010]进一步地，微藻细胞初始接种密度OD
750
0.6～1.2。
[0011]进一步地，所述微藻为金藻(Isochrysis)。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0013]1、与现有的诱导方式(如氮限制和磷限制)相比，硫限制下微藻β
‑
葡聚糖含量和产率更高。与常规氮限制诱导方式相比，细胞β
‑
葡聚糖含量提高了110～130％，β
‑
葡聚糖产率提高了60～80％；与常规磷限制诱导方式相比，细胞β
‑
葡聚糖含量提高了280～740％，β
‑
葡聚糖产率提高了31～270％，最高含量可达到细胞干重的60.98～82.06％，β
‑
葡聚糖最高产率可达到0.16～0.22g
·
L
‑1·
d
‑1。
[0014]2、本专利技术采用微藻光自养的培养方式，CO2做为唯一碳源，从而实现CO2减排，缓解温室效应，对环境友好。
[0015]3、本专利技术中培养微藻诱导β
‑
葡聚糖积累的方法简便易操作，下游分离提取简单，有较好的应用性。
附图说明
[0016]图1为本专利技术在低光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖含量随时间变化比较。
[0017]图2为本专利技术在低光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖产量随时间变化比较。
[0018]图3为本专利技术在低光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖产率随时间变化比较。
[0019]图4为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖含量随时间变化比较。
[0020]图5为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖产量随时间变化比较。
[0021]图6为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻实验组和三组对照组β
‑
葡聚糖产率随时间变化比较。
[0022]图7为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻在不同硫浓度培养液中β
‑
葡聚糖含量随时间变化比较。
[0023]图8为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻在不同硫浓度培养液中β
‑
葡聚糖产量随时间变化比较。
[0024]图9为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻在不同硫浓度培养液中β
‑
葡聚糖产率随时间变化比较。
[0025]图10为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻不同初始接种密度β
‑
葡聚糖含量随时间变化比较。
[0026]图11为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻不同初始接种密度β
‑
葡聚糖产量随时间变化比较。
[0027]图12为本专利技术在高光强下，湛江等鞭金藻不同初始接种密度β
‑
葡聚糖产率随时间
变化比较。
[0028]其中：S
‑
：代表硫限制；P
‑
：代表磷限制；N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进微藻积累β
‑
葡聚糖的方法，其特征在于，微藻在硫限制培养液中，以通入空气中的CO2为唯一碳源，连续光照条件下进行培养，使微藻细胞生长并积累β
‑
葡聚糖。2.根据权利要求1所述的一种促进微藻积累β
‑
葡聚糖的方法，其特征在于，所述硫限制培养液组成为：控制在0～4mg/L；其它营养成分配方如下：55～730mg/L，4～178mg/L，Fe
3+ 0.33～0.98mg/L，EDTA
·
2Na 2.18～6.54mg/L，Cu
2+ 1.95～5.84μg/L，2.45～7.34μg/L，Zn
2+ 4.42～13.28μg/L，Co
2+ 1.24～3.72μg/L，Mn
2+ 30.46～91.38μg/L，9.34～28.03mg/L，维生素B
12 0.5～1.5μg/L，维生素B
1 0.1～0.3mg/L，生物素0.5～1.5μg/L，Na
+ 7.37～12.33g/L，Cl
‑ 13.29～24.31g/L，63.18～189.54mg/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚长洪，冉秀源，王琛琪，徐若瑄，谢通慧，张永奎，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：