一株能够高效合成纳米硒的莱茵衣藻及其应用和纳米硒制备方法技术

本发明专利技术公开了莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)RZTCr

【技术实现步骤摘要】
一株能够高效合成纳米硒的莱茵衣藻及其应用和纳米硒制备方法


[0001]本专利技术涉及微藻及其应用
，具体涉及一株能够高效合成纳米硒的莱茵衣藻及其应用和纳米硒制备方法。

技术介绍

[0002]莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)属于微藻中的绿藻门。因结构细胞特殊、培养容易、生长速度快、遗传学背景清晰和转化容易等原因而成为研究基因功能、外源基因表达和生物制氢的新兴模式物种，被称为“绿色酵母”、“光合酵母”、“绿色细胞工厂”。莱茵衣藻三个基因组测序已经完成(核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组)，容易转化和杂交等优点已经被广泛地用于生物研究领域，成为科学研究界炙手可热的模式生物。莱茵衣藻中含有丰富的营养物质，其中蛋白质含量高达36％、粗多糖含量高达12.5％、膳食纤维含量高达11.9％，此外还含有丰富的维生素和矿物质。莱茵衣藻含有人体所必需的八种氨基酸，接近人体氨基酸模式，具有高吸收利用率，是重要的植物蛋白质资源。莱茵衣藻中富含的铜、铁等矿物质有助于提高机体免疫、改善贫血。莱茵衣藻中的核黄素、生物素、烟酸、泛酸等可以维持皮肤和黏膜健康。尤其是“脱发救星”生物素，按照国际标准计算，每食用100g莱茵衣藻，可满足人体每日所需生物素的250％。除了营养，莱茵衣藻的安全水平也是值得关注的问题。2019年2月，莱茵衣藻被美国食品和药物管理局(FDA)认定为“公认安全”(GRAS)状态。
[0003]硒元素是人体生长发育必需的微量元素，虽然占人体总重量不足十万分之一，却是维持健康的重要元素之一。硒具有抗氧化、增强免疫力、保护心血管、抗菌及病毒、抗肿瘤、抗衰老和调节代谢等功能。有研究表明，我国缺硒的人群在70％以上。人体一旦缺硒，就可能会出现肌肉白化症、大骨节病和克山病等一系列病症。人体对不同硒源的吸收和利用效率差别很大。无机硒源(如硒酸钠和亚硒酸钠)吸收慢、稳定性差、生物利用率低、安全范围窄，人经口摄取1克亚硒酸钠，既能引起中毒死亡。有机硒源安全性高、易被人体吸收利用、毒副作用较小。纳米硒是一种特殊的红色单质硒，有研究表明，纳米硒吸收快、生物利用率高、半衰期长、使用安全，纳米硒可以在体内产生抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种药理效应，相较于传统有机硒等，在有效性、安全性、应用范围上取得了新突破。纳米硒兼具无机硒和有机硒的优点，是预防和治疗硒缺乏疾病的理想硒源。
[0004]目前纳米硒的生产主要采取化学合成方法获取。纳米硒的化学合成过程往往伴随着产品的化学污染、成本高、能耗大，且制备的单质硒不稳定，易变成灰黑色的有毒硒。此外，一些微生物也可以合成纳米硒，其制备条件温和，安全性高，环保经济，合成的纳米硒结构稳定、粒径均匀、分散性好。因此，利用微生物合成纳米硒逐渐成为研究热点。现有的微生物合成纳米硒采用的微生物有细菌和真菌，而利用微藻生物转化纳米硒的研究较少。微藻作为水生生态系统中硒的主要吸收者，能够快速地吸收水体中的无机硒，并将其转化为低毒且吸收效率更高的有机硒，如硒蛋白、硒氨基酸及硒多糖等，是作为生物富硒的良好载
体。同时，也有研究发现一些微藻(如蛋白核小球藻、雨生红球藻)可以将硒化合物如亚硒酸钠还原成红色的纳米硒。卢其能等专利技术人(专利授权公告号CN105154474B)专利技术了利用蛋白核小球藻生物制备红色纳米硒的方法，该专利首次报道了利用小球藻还原无机硒来制备纳米硒的方法。中国专利申请CN108159086A公布了一种螺旋藻生物转化天然纳米硒及其制备方法与应用的方法，利用螺旋藻制备的红色单质硒具有纳米尺度，是平均粒径为160
±
50nm的球形颗粒，该纳米硒对砷毒性诱导的肝细胞氧化损伤和肝纤维化具有拮抗和治疗作用。又如中国专利申请CN115786127A公开了用于微藻合成纳米硒的促进剂、微藻合成纳米硒的方法，该方法利用雨生红球藻、小球藻等微藻，在添加黄酮类化合物后可以显著提高纳米硒的产量。
[0005]然而作为研究微藻的模式生物莱茵衣藻，目前还没有其合成纳米硒的相关报道。莱茵衣藻作为安全可靠并可不限量食用的新食品原料，若能在莱茵衣藻中合成纳米硒的同时有效去除无机硒源，那么利用其制作的富硒功能性食品将是预防和治疗硒缺乏疾病的理想产品。

技术实现思路

[0006]本专利技术利用自主分离的莱茵衣藻藻种，高效合成了粒径均匀、结构稳定的纳米硒颗粒。此外，在藻液中加入食品添加剂维生素C，大幅提高纳米硒含量的同时有效去除了无机硒源，使得制备的纳米硒莱茵衣藻更加安全高效。该方法制备的纳米硒绿色安全，利用纳米硒莱茵衣藻粉制作的富硒功能性食品是预防和治疗硒缺乏疾病的理想产品，应用前景广阔。基于此，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)RZTCr
‑
1，在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 2023564。
[0008]含有上述的莱茵衣藻RZTCr
‑
1的藻剂。
[0009]上述的莱茵衣藻RZTCr
‑
1或上述的藻剂在制备纳米硒中的应用。
[0010]所述的应用技术方案中，所述莱茵衣藻RZTCr
‑
1或藻剂将无机硒生物转化为纳米硒。
[0011]一种纳米硒的生物制备方法，以莱茵衣藻RZTCr
‑
1为生物材料，以含硒无机盐为硒的来源，将莱茵衣藻RZTCr
‑
1接种至含硒盐的培养基中进行培养，让莱茵衣藻对无机硒进行生物转化从而制备纳米硒。
[0012]所述的制备方法，具体包括如下步骤：
[0013]1)取莱茵衣藻RZTCr
‑
1藻种在20
‑
30℃，0
‑
200μmol
·
m
‑2·
s
‑1光照条件下振荡培养至生长迟缓期～稳定期得到RZTCr
‑
1培养液；
[0014]为了提高纳米硒的转化率，通常需要先对微藻进行扩大培养，当藻体生物量积累到一定量时，其对能耐受的含硒无机盐更多，此时添加含硒无机盐硒转化率较高，能够得到更多的纳米硒；因此优选振荡培养至对数生长期～稳定期后再加入含硒无机盐；
[0015]2)取含硒无机盐加入RZTCr
‑
1培养液中，控制培养液中含硒无机盐浓度为50
‑
200mg/L，20
‑
30℃，0
‑
200μmol
·
m
‑2·
s
‑1光照条件下振荡培养至培养液和藻体变红；优选培养3
‑
9天。
[0016]优选地，所述的制备方法，还包括步骤：
[0017]3)步骤2)培养结束后，将培养液离心分别得到含纳米硒的上清液和藻体。可以采用现有技术手段从上清液和藻体中收集、纯化纳米硒，或者直接将含有纳米硒的上清液和藻体进行应用，比如，上清液中的纳米硒可以直接用作杀菌剂或者肥料，也可以高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)RZTCr
‑
1，在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 2023564。2.含有权利要求1所述的莱茵衣藻RZTCr
‑
1的藻剂。3.权利要求1所述的莱茵衣藻RZTCr
‑
1或权利要求2所述的藻剂在制备纳米硒中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述莱茵衣藻RZTCr
‑
1或藻剂将无机硒生物转化为纳米硒。5.一种纳米硒的生物制备方法，其特征在于：以莱茵衣藻RZTCr
‑
1为生物材料，以含硒无机盐为硒的来源，将莱茵衣藻RZTCr
‑
1接种至含硒盐的培养基中进行培养，让莱茵衣藻对无机硒进行生物转化从而制备纳米硒。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)取莱茵衣藻RZTCr
‑
1藻种在20
‑
30℃，0
‑
200μmol
·
m
‑2·
s
‑1光照条件下振荡培养至生长迟缓期～稳定期得到RZTCr
‑
1培养液；优选振荡培养至对数生长期～稳定期；2)取含硒无机盐加入RZTCr
‑
1培养液中，控制培养液中含硒无机盐浓度为50
‑
200mg/L，20
‑
30℃，0
‑
200μmol
·
m
‑2·
s
‑1光照条件下振荡培养至培养液和藻体变红；优选培养3
‑
9天。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝婷婷，李林宣，任茂智，
申请(专利权)人：祝婷婷李林宣，
类型：发明
国别省市：