【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的制备方法及应用。
技术介绍
1、dha(二十二碳六烯酸)和谷胱甘肽过氧化物酶是人类和动物的重要营养元素。dha在神经功能的发育和维持中起着关键作用。缺乏dha可能会对脑部、视神经和免疫力等方面造成严重损害。虽然dha主要存在于海产品中，但由于其中存在重金属、高嘌呤和核污染等风险，以及高昂的市场售价，通过海鲜补充dha并不是一个理想的选择。因此，通过微生物发酵生产dha可以实现规模化和集约化生产。然而，即便通过微生物发酵生产dha，仍然存在生产效率低和经济成本高等问题，如何合理优化生产效率和生产成本是当前面临的挑战之一。
2、谷胱甘肽过氧化物酶是一种天然的抗氧化物，在人和动物中都能起到抗衰老、抗炎症以及增加机体免疫力的作用。研究证实，谷胱甘肽过氧化物酶能够将有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，从而保护细胞膜的结构及功能不收过氧化物的干扰及损害。然而，谷胱甘肽过氧化物酶的生产存在着成本高和产量低等劣势，如何将其进行规模化生产，成为一项重要的挑战。
3、裂殖壶藻作为一种优质的dha发酵藻源，具有分裂形态稳定且产量高的特点，然而现有技术利用裂殖壶藻生产dha产品时，面临着含量低的挑战。尽管专利文献cn111057674a提供了一种添加亚硒酸钠作为硒源的制备方法，但并未实现高产量dha和高活性谷胱甘肽过氧化物酶的生产。这一限制影响了dha和谷胱甘肽过氧化物酶在营养补充、保健品、医药和农业等领域的应用前景。因此，为了克服这一挑战并满足市场需求，现如今需要发展
技术实现思路
1、本专利技术克服了裂殖壶藻生产dha含量低和谷胱甘肽过氧化物酶活性差的缺点，提供了一种裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的方法。本专利技术提供技术方案不仅可同时生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶，还具有dha产量高、谷胱甘肽过氧化物酶活性高、工艺简单、生产成本低和产品质量高的特点。
2、本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。
3、本专利技术提供了一种裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其包括下述步骤：
4、使用发酵培养基接种培养裂殖壶藻，再流加发酵补料，发酵培养即可；其中，所述发酵补料包括葡萄糖、甘油、海盐、亚硒酸钠、l-半胱氨酸。
5、本专利技术中，所述发酵培养基包括葡萄糖、酵母浸粉、海盐和苹果酸。
6、本专利技术中，所述发酵培养基为葡萄糖30-50g/l、酵母浸粉15-20g/l、海盐15-25g/l和苹果酸3-6g/l；较佳地为葡萄糖40-45g/l、酵母浸粉17-20g/l、海盐20-24g/l和苹果酸3-5g/l；例如葡萄糖500g/l、亚硒酸钠1mg/l、l-半胱氨酸5g/l、甘油8g/l和海盐20g/l，或葡萄糖500g/l、亚硒酸钠1mg/l、l-半胱氨酸5g/l、甘油8g/l和海盐20g/l，或葡萄糖480g/l、亚硒酸钠0.8mg/l、l-半胱氨酸8g/l、甘油10g/l或海盐22g/l。
7、本专利技术中，所述发酵补料可为葡萄糖450-550g/l、甘油5-13g/l、海盐16-25g/l、亚硒酸钠0.7-1.6mg/l和l-半胱氨酸3-8g/l；较佳地为葡萄糖480-500g/l、甘油8-10g/l、海盐19-22g/l、亚硒酸钠0.8-1.2mg/l和l-半胱氨酸5-8g/l；例如葡萄糖500g/l、甘油8g/l、海盐20g/l、亚硒酸钠1mg/l和l-半胱氨酸5g/l，或葡萄糖500g/l、亚硒酸钠1mg/l、l-半胱氨酸5g/l、甘油8g/l和海盐20g/l，或葡萄糖480g/l、亚硒酸钠0.8mg/l、l-半胱氨酸8g/l、甘油10g/l和海盐22g/l。
8、本专利技术中，添加所述l-半胱氨酸和甘油分别可以促进半胱氨酸合酶(cysk)途径和甘油激酶(gk，glycerokinase)途径的活性，从而提高dha的产量；其中，cysk途径促进了聚酮合酶(pks)途径中半胱氨酸的合成，进一步提高了dha的产量；而gk途径可以增加裂殖壶藻的生物量，在生物量达到一定程度时，大量的dha就会产生。
9、本专利技术中，所述接种培养的温度可为18-28℃，较佳地为23℃。
10、本专利技术中，所述接种培养的时间为12-16h，较佳地为15-16h，例如15h、16h。
11、本专利技术中，所述流加的培养时间为15-20h，较佳地为17-20h，例如17h、20h。
12、本专利技术中，所述发酵培养的培养时间可为42-48h，较佳地为45-48h，例如45h、48h。
13、本专利技术中，所述接种培养的通入空气量为0.15mpa。
14、本专利技术中，所述接种培养的搅拌速度为80r/min。
15、本专利技术中，所述流加的速度为3l/h。
16、本专利技术中，所述流加的温度为25℃。
17、本专利技术中，所述流加的搅拌速度为80r/min。
18、本专利技术中，所述流加的通入空气量为0.2mpa。
19、本专利技术中，在上述流加的温度为25℃和流加的通入空气量为0.2mpa条件下的常温高通氧的方式可以促进裂殖壶藻的分裂。
20、本专利技术中，所述发酵培养的温度为15℃。
21、本专利技术中，所述发酵培养的通入空气量为0.05mpa。
22、本专利技术中，所述发酵培养的搅拌速度为50r/min。
23、本专利技术中，所述接种培养前还包括配置发酵培养基和发酵补料的步骤。
24、本专利技术中，所述发酵培养结束后还包括后处理，所述后处理为酶解和离心；较佳地为将发酵产物加入碱性蛋白酶8-16h酶解，后经离心将三相分离。
25、在本专利技术中，裂殖壶藻利用硒元素、半胱氨酸、谷氨酸和甘氨酸产生谷胱甘肽(gsh)；gsh经谷胱甘肽还原酶(gr)的作用形成谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)，该酶可以消除裂殖壶藻分裂过程中产生的活性氧(ros)，并生成无机硒se0，这一过程形成了硒元素的循环(有机硒元多以硫醇形式的存在)。上述途径消除了丙二醛(mda)和活性氧(ros)对dha产生的不利影响，同时也实现了dha和活性谷胱甘肽过氧化物酶的同时生产。此外，通过以流加的方式补充亚硒酸钠，有机硒得到有效利用，进一步促进dha的产生。
26、本专利技术还提供一种如上述的生产方法生产的dha和谷胱甘肽过氧化物酶，在食品添加剂和/或饲料添加剂中的应用
27、在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
28、本专利技术的积极进步效果在于：
29、1、本专利技术提供的裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的制备方法可得到dha和谷胱甘肽过氧化物酶；使用此制备方法的发酵补料可以极大的促进dha和谷胱甘肽过氧化物酶的产生。...
【技术保护点】
1.一种裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：使用发酵培养基接种培养裂殖壶藻，再流加发酵补料，发酵培养即可；所述发酵补料包括葡萄糖、甘油、海盐、亚硒酸钠和L-半胱氨酸。
2.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基包括葡萄糖、酵母浸粉、海盐和苹果酸。
3.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖30-50g/L、酵母浸粉15-20g/L、海盐15-25g/L和苹果酸3-6g/L；
4.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖40-45g/L、酵母浸粉17-20g/L、海盐20-24g/L和苹果酸3-5g/L；
5.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖500g/L、亚硒酸钠1mg/L、L-半胱氨酸5g/L、甘油8g/L和海盐20g/L，或葡萄糖50
6.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述流加的通入空气量为0.2MPa；
8.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述接种培养前还包括配置发酵培养基和发酵补料的步骤；
9.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产DHA和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养结束后还包括后处理，所述后处理为在发酵产物中加入碱性蛋白酶8-16h酶解，后经离心将三相分离。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的生产方法生产的DHA和谷胱甘肽过氧化物酶在食品添加剂和/或饲料添加剂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：使用发酵培养基接种培养裂殖壶藻，再流加发酵补料，发酵培养即可；所述发酵补料包括葡萄糖、甘油、海盐、亚硒酸钠和l-半胱氨酸。
2.根据权利要求1所述的裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基包括葡萄糖、酵母浸粉、海盐和苹果酸。
3.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖30-50g/l、酵母浸粉15-20g/l、海盐15-25g/l和苹果酸3-6g/l；
4.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖40-45g/l、酵母浸粉17-20g/l、海盐20-24g/l和苹果酸3-5g/l；
5.根据权利要求2所述的裂殖壶藻生产dha和谷胱甘肽过氧化物酶的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基为葡萄糖500g/l、亚硒酸钠1mg/l、l-半胱氨酸5g/l、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张运强，柳高峰，周探科，欧阳芬，
申请(专利权)人：湖南加农正和生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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