一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用制造技术

本发明专利技术属于生物工程技术领域，公开了一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，包括：制备雨生红球藻种子液；配制肌醇母液；将配制好的肌醇母液添加至制备的后续用于诱导的藻液中；将添加有肌醇的诱导藻液接种到鼓泡塔式光生物反应器中，持续鼓入无菌空气，进行培养，诱导藻细胞积累虾青素。本发明专利技术公开了肌醇新的应用领域，且操作方法简单易行、经济可行性高，实验所用藻种为自己筛选的雨生红球藻株，可按常规方法进行培养，且培养完藻的上清液可以直接用于灌溉农田，同时提高废液利用率。本发明专利技术方法简单可行，经济性高，并显著提高了雨生红球藻中虾青素的产量。了雨生红球藻中虾青素的产量。了雨生红球藻中虾青素的产量。

【技术实现步骤摘要】
一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用


[0001]本专利技术属于生物工程
，尤其涉及一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用。

技术介绍

[0002]目前，虾青素(Astaxanthin)是一种胡萝卜素含氧衍生物，与其他类胡萝卜素(β
‑
胡萝卜素、叶黄素等)相似，具有相近的代谢和生理功能，其中抗氧化性是它们最大的共性。而虾青素的特殊分子结构决定了其极强的抗氧化特性。除此之外，虾青素的脂溶性和水溶性决定了其能够在生物体内被大量吸收，因此其在保健品、化妆品和药品等方面具有巨大的应用前景与空间。
[0003]目前虾青素的来源主要有生物提取天然虾青素和化学法合成。虾青素存在三种立体异构体，分别是3S、3
’
S、3R，3
’
S以及3R、3
’
R。虽然三种立体异构体结构相似，但来源却不同：具有3S、3
’
S结构的虾青素主要来源于单细胞绿藻，主要为雨生红球藻；而3R、3
’
R型虾青素则主要由红色酵母细胞合成与累积。而化学合成的虾青素主要是由这三种不同结构的虾青素以1：2：1的比例混合存在的。化学合成的虾青素抗氧化性和稳定性显著低于天然虾青素，而且人工合成中的中间反应产物会掺杂在虾青素中，影响其安全性，且FDA已经明确规定化学合成的虾青素不得进入保健品市场。
[0004]但雨生红球藻生产虾青素存在着生产成本高产量低等问题。肌醇是一种天然的六倍环己烷醇，是某些微生物的生长因子和真核生物的许多二级信使的结构成分。肌醇及其衍生物参与磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol，PI)信号通路，作为信号分子和关键代谢产物行使双重功能，在植物的生长和胁迫应答过程中起协调作用，作为一种类糖环醇，肌醇通过影响细胞结构，改变代谢途径，产生与胁迫相关分子，在植物生长发育过程中发挥核心作用，且肌醇价格十分低廉。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的从雨生红球藻提取虾青素的技术，提取成本高，且提取的的虾青素产量少；而化学合成虾青素安全性低，提取的虾青素抗氧化性与稳定性不佳。
[0006]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0007]制备雨生红球藻种子液及诱导过程中易染菌；优化用于诱导的肌醇最优浓度过程繁琐，需不断摸索。
[0008]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0009]肌醇相较于其他化学诱导剂价格十分低廉，节约成本的同时显著提高了雨生红球藻中天然虾青素的含量，并且操作简单可行。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用。
[0011]本专利技术是这样实现的，一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用。
[0012]进一步，所述雨生红球藻为雨生红球藻菌株Haematococcus pluvialis LUGU。
[0013]进一步，所述应用方法包括：
[0014]步骤一，制备雨生红球藻种子液；配制肌醇母液；将配制好的肌醇母液添加至制备的后续诱导藻液中；
[0015]步骤二，将添加有肌醇的藻液接种到鼓泡塔式光生物反应器中，持续鼓入无菌空气，进行培养，诱导藻细胞积累虾青素。
[0016]进一步，步骤一中，所述制备雨生红球藻种子液包括：
[0017]对雨生红球藻进行培养直至对数生长期后期，令细胞浓度达到106cells/mL，利用培养基稀释细胞浓度到3.5
×
105cells/mL，并作为后续诱导藻液。
[0018]进一步，所述培养基为：缺氮的BG
‑
11培养基。
[0019]进一步，所述雨生红球藻培养包括：在温度25℃、光强2500～2800lux的持续光照条件下进行雨生红球藻的培养。
[0020]进一步，步骤一中，所述配制肌醇母液包括：用去离子水将肌醇配成浓度为70mmol/L的母液。
[0021]进一步，步骤一中，所述将配制好的肌醇母液添加至制备的后续诱导藻液中包括：添加有肌醇的后续诱导藻液中肌醇浓度为200μmol/L。
[0022]进一步，步骤二中，所述培养包括：于日光灯光照下、27～28℃培养13天。
[0023]进一步，所述光照强度为17000～19000lux。
[0024]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：
[0025]本专利技术公开了肌醇新的应用领域，且操作简单易行、经济可行性高，实验所用藻种为自己筛选的雨生红球藻株，可按常规方法培养，且培养完藻的上清液可以直接用于灌溉农田，提高废液利用率。
[0026]本专利技术大幅度提高了虾青素的产量，添加200μmol/L的肌醇的实验组的虾青素产量比没有加肌醇的对照组提高了1.62倍，达到28.24mg/g。
[0027]本专利技术方法简单可行，经济性高，并显著提高了雨生红球藻中虾青素的产量。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例提供的肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用方法流程图。
[0029]图2是本专利技术实施例提供的微藻的虾青素含量对比示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，下面结合附图对本专利技术作详细的描述。
[0032]本专利技术实施例提供的肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用方法包括：
[0033]如图1所示，本专利技术实施例提供的肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用方法包括：
[0034]S101，在温度25℃、光强2500～2800lux的持续光照条件下进行雨生红球藻的培养直至对数生长期后期，令细胞浓度达到106cells/mL；
[0035]S102，利用缺氮的BG
‑
11培养基稀释细胞浓度到3.5
×
105cells/mL，并作为后续诱导藻液；
[0036]S103，用去离子水将肌醇配成浓度为70mmol/L的母液；将配制好的肌醇母液添加至制备的后续诱导藻液中；
[0037]S104，将添加有肌醇的藻液接种到鼓泡塔式光生物反应器中，持续鼓入无菌空气，于日光灯17000～19000lux的光照下、27～28℃培养13天，诱导藻细胞积累虾青素。
[0038]本专利技术实施例提供的将配制好的肌醇母液添加至制备的后续诱导藻液中包括：添加有肌醇的后续诱导藻液中肌醇浓度为200μmol/L。
[0039]本专利技术实施例提供的雨生红球藻为雨生红球藻菌株Haematococcus pluvialis LUGU。
[0040]下面结合具体实施对本专利技术的技术方案作进一步说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用。2.如权利要求1所述肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，其特征在于，所述雨生红球藻为雨生红球藻菌株Haematococcus pluvialis LUGU。3.如权利要求1所述肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，其特征在于，所述应用方法包括：步骤一，制备雨生红球藻种子液；配制肌醇母液；将配制好的肌醇母液添加至制备的后续诱导藻液中；步骤二，将添加有肌醇的藻液接种到鼓泡塔式光生物反应器中，持续鼓入无菌空气，进行培养，诱导藻细胞积累虾青素。4.如权利要求3所述肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，其特征在于，步骤一中，所述制备雨生红球藻种子液包括：对雨生红球藻进行培养直至对数生长期后期，令细胞浓度达到106cells/mL，利用培养基稀释细胞浓度到3.5
×
105cells/mL，并作为后续诱导藻液。5.如权利要求4所述肌醇在促进雨生红球藻生产虾青素中的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余旭亚，张新楠，余春丽，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：