一种联产碳水化合物和EPA的方法及富硒黄丝藻技术

本发明专利技术属于微藻富硒培养技术和应用领域，具体涉及一种联产碳水化合物和EPA的方法及富硒黄丝藻。该方法包括：将黄丝藻接种于含Na2SeO3的mBG

【技术实现步骤摘要】
一种联产碳水化合物和EPA的方法及富硒黄丝藻


[0001]本专利技术属于微藻富硒培养技术和应用领域，更具体地，涉及一种联产碳水化合物和EPA的方法及富硒黄丝藻。

技术介绍

[0002]硒是维持人类及动物正常生命活动所必需的微量营养元素之一。针对我国72％地区属于低硒或缺硒的现状，硒营养摄入不足已成为影响人们健康的潜在威胁。然而，硒在自然界中主要以硒酸盐(SeO
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)和亚硒酸盐(SeO
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)等无机硒形态存在，其安全剂量范围窄、生物利用率低，容易引起中毒。利用生物载体的富硒特性将无机硒转化为有机硒是解决人们安全、高效补硒的重要途径，但传统农作物普遍存在无机硒耐受性差、生产周期长及时空限制等缺点，寻找合适的富硒载体成为将“硒资源转化为硒产业”的重要研究课题。
[0003]微藻是一类光合效率高、生长周期短且生物活性物质丰富的水生低等植物，大量研究发现藻类能够高效吸收无机硒转化为以硒蛋白、硒多糖等有机硒，满足食物链中其它消费者对硒营养的需求。黄丝藻(Tribonema)作为一种典型的丝状微藻，具有生长速度快、抗污染、易采收等培养优势，而且藻体富含碳水化合物、油脂及多种生物活性物质，特别是金藻昆布糖、棕榈油酸、二十碳五烯酸(EPA)等，是炼制大宗化学品和高附加值生物产品的可再生生物质原料，在生物能源、动物饲料和水产养殖等领域极具应用潜力。
[0004]针对黄丝藻优良的生物学特性，开展硒的生物强化将赋予黄丝藻“硒+营养”的双重功效，拓展生物质的应用领域，并提升衍生产品的附加值，进而对微藻培养成本过高产生经济补偿效应，促进微藻产业可持续发展。然而，目前尚无文献报道黄丝藻对无机硒的富集特性及生理生化响应。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点和不足，赋予黄丝藻生物质“硒+营养”的双重功效，提升衍生产品附加值，同时获得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黄丝藻，对解决当前微藻培养成本过高、实现微藻产业可持续发展提供技术思路。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种联产碳水化合物和EPA的方法，该方法包括：
[0007]将黄丝藻接种于含Na2SeO3的mBG
‑
11培养基中培养，获得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黄丝藻。
[0008]作为优选方案，所述黄丝藻选自Tribonema minus、Tribonema utriculosum和Tribonema sp.中的至少一种。作为进一步的优选方案，所述黄丝藻为Tribonema minus。
[0009]作为优选方案，mBG
‑
11培养基中Na2SeO3的浓度为0.5～8mg/L，进一步优选为2～6mg/L，更优选为4～6mg/L。
[0010]作为优选方案，黄丝藻的初始接种密度为0.2～0.5g/L。
[0011]作为优选方案，培养条件包括如下条件至少之一：
[0012]条件Ⅰ：培养温度为20～30℃；
[0013]条件Ⅱ：单侧持续光照，强度为200～350μmol photons/m2/s；
[0014]条件Ⅲ：通入含有0.5～1.5％CO2的压缩空气鼓气培养；
[0015]条件
Ⅵ
：培养时间为10～20天。
[0016]本专利技术的第二方面提供由上述的联产碳水化合物和EPA的方法获得的富硒黄丝藻。
[0017]所述富硒黄丝藻满足：
[0018]黄丝藻胞内总碳水化合物含量＞40％，更优选＞60％；
[0019]黄丝藻胞内可溶性糖(金藻昆布糖)含量＞15％，更优选＞20％，最优选＞30％；
[0020]总碳水化合物产率＞40mg/L/d，更优选＞80mg/L/d；
[0021]EPA的总量占总脂肪酸含量的3.85％以上，更优选为5％以上，最优选9％以上。
[0022]作为优选方案，mBG
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11液体培养基的配方可以是：0.5～1.5g/L NaNO3，0.02～0.06g/L K2HPO4，0.075～0.15g/L MgSO4·
7H2O，0.036g/L CaCl2·
2H2O，0.006g/L柠檬酸，0.006g/L FeCl3·
6H2O，0.001g/L EDTA，0.02g/L Na2CO3，2.860g/L H3BO3，1.810g/L MnCl2·
4H2O，0.391g/L Na2MoO4·
2H2O，0.079g/L CuSO4·
5H2O，0.220g/L ZnSO4·
7H2O，1L去离子水，121℃、20min高温灭菌处理；
[0023]根据本专利技术，在一个具体的实施方式中，mBG
‑
11液体培养基的配方可以是：1.5g/L NaNO3，0.04g/L K2HPO4，0.075g/L MgSO4·
7H2O，0.036g/L CaCl2·
2H2O，0.006g/L柠檬酸，0.006g/L FeCl3·
6H2O，0.001g/L EDTA，0.02g/L Na2CO3，2.860g/L H3BO3，1.810g/L MnCl2·
4H2O，0.391g/L Na2MoO4·
2H2O，0.079g/L CuSO4·
5H2O，0.220g/L ZnSO4·
7H2O，1L去离子水，121℃、20min高温灭菌处理。
[0024]本专利技术的机理是：
[0025]硒是微藻必需微量营养元素，由于硒和硫为同族元素，藻细胞可通过硫同化途径吸收无机硒并转化为硒多糖、硒蛋白等有机硒，并产生富硒生物质。黄丝藻作为一种富含碳水化合物且可溶性多糖含量较高的丝状微藻，在无机硒条件下可合成硒多糖等有机硒化合物。同时，硒也作为一种环境刺激因子，较高硒浓度能够引起自由基迸发进而诱导藻细胞内储能物质的大量合成(碳水化合物和脂类物质)。其中，可溶性多糖(金藻昆布糖)和油脂作为黄丝藻光合作用的初级同化产物，适度的硒胁迫条件会促进碳水化合物和EPA的积累。因此，本专利技术以黄丝藻作为富硒载体，在无机硒诱导条件下不仅实现了富硒生物质的产出，也促进了藻细胞中碳水化合物和EPA的大量积累，赋予了黄丝藻生物质“硒+营养”的双重功效，提升了衍生产品附加值，可促进微藻生物质产业可持续发展。
[0026]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0027]本专利技术提供了一种联产碳水化合物和EPA的方法，该方法实现了富硒生物质和重要次级代谢产物同步积累的耦合，提高了黄丝藻生物质的综合利用价值，获得的富硒黄丝藻具有高碳水化合物含量和高EPA含量。拓宽了具有富硒能力的微藻生物种质资源库，也为高效规模化的富硒培养及联产碳水化合物和EPA提供了潜力藻株。
[0028]本专利技术的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联产碳水化合物和EPA的方法，其特征在于，该方法包括：将黄丝藻接种于含Na2SeO3的mBG
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11培养基中培养，获得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黄丝藻。2.根据权利要求1所述的联产碳水化合物和EPA的方法，其中，所述黄丝藻选自Tribonema minus、Tribonema utriculosum和Tribonema sp.中的至少一种。3.根据权利要求2所述的联产碳水化合物和EPA的方法，其中，所述黄丝藻为Tribonema minus。4.根据权利要求1所述的联产碳水化合物和EPA的方法，其中，mBG
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11培养基中Na2SeO3的浓度为0.5～8mg/L。5.根据权利要求4所述的联产碳水化合物和EPA的方法，其中，mBG
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11培养基中Na2SeO3的浓度为2～6mg/L。6.根据权利要求5所述的联产碳水化合物和EPA的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞飞，祝振洲，李苑虹，郭昱昊，李书艺，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：