【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物工程，尤其涉及一种利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法。
技术介绍
1、虾青素是一种具有红色脂溶性酮的类胡萝卜素，出色的抗氧化能力让其在保健品、水产品、化妆品和药物领域都占有很大的市场。雨生红球藻是一种淡水藻类，在一定条件下可以积累大量的虾青素，是生产天然虾青素的高质量来源。但目前雨生红球藻的工业生产受到了低生产力和高成本的限制。寻找一种低成本、高产率的微藻培养策略对提高微藻虾青素工业化发展的可行性十分重要。
2、研究发现，缺氮、高光、盐胁迫及其他植物激素或化学诱导剂都能显著提高雨生红球藻虾青素含量。深入研究发现低浓度的盐诱导在促进虾青素积累的同时还提高了微藻的生物量，但提升效果不是很显著，导致最终虾青素产率不是很理想。有研究表明3-甲基腺嘌呤可以通过抑制iii型磷脂酰肌醇3-激酶阻断自噬体的形成来对自噬进行抑制，抑制细胞自噬和调控抗氧化酶系统增加微藻代谢物的积累从而提高抗逆性。使用3-甲基腺嘌呤促进虾青素积累的同时可以增加微藻的生物量，最终提高虾青素产率。
3、现有技术：传统的雨生红球藻培养及虾青素生产技术
4、在传统的雨生红球藻培养技术中，通常采用标准的光生物反应器或开放池培养系统。这些系统一般利用自然光或人工光源，结合基础的营养培养基，以促进藻类的生长。虾青素的生产通常依赖于藻类在特定生长阶段的自然积累，或通过物理、化学方法诱导。
5、现有技术存在的技术问题：
6、1.效率有限：传统方法在虾青素的生产效率上有限，特别是
7、2.环境依赖性强：开放式培养系统受环境因素(如温度、光照、污染)的影响较大，导致藻类生长和虾青素产量不稳定。
8、3.培养成本高：对于需要特定光照和温度条件的封闭光生物反应器系统，运行和维护成本较高。
9、4.规模化生产难度：由于环境条件的限制和生产效率的局限，传统方法在进行大规模商业生产时面临挑战。
10、5.物理和化学诱导方法的限制：一些诱导虾青素生产的物理或化学方法存在成本高、操作复杂或对藻类生长有潜在负面影响的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法包括：
3、首先进行藻种培养，藻细胞在适宜条件下生长，积累到一定生物量后收集藻细胞。然后在1g/lnacl的基础上添加不同浓度的3-甲基腺嘌呤，并在光生物反应器中培养微藻。
4、进一步，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法还包括：
5、种子液在含有2.5l培养基的3l锥形瓶中培养，使藻细胞生长至对数期待用；稀释种子液于光生物反应器中，在含有1g/lnacl的bg-11培养基中添加不同浓度的3-甲基腺嘌呤培养雨生红球藻，连续通入无菌空气，并置于一定的温度和光照强度的环境下培养，检测、分析雨生红球藻生物量、虾青素含量和产率。
6、进一步，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法包括以下步骤：
7、步骤一，进行种子液的培养；
8、步骤二，在1g/l nacl的条件下添加不同浓度的3-甲基腺嘌呤培养雨生红球藻；
9、步骤三，利用有机溶剂提取步骤二得到的培养液中藻细胞内的虾青素。
10、进一步，所述步骤一中的种子液培养包括：
11、使用bg-11培养基在3l的锥形瓶中培养雨生红球藻，待雨生红球藻生长至对数生长期待用。
12、进一步，所述种子液培养体积为2.5l。
13、进一步，所述种子培养的环境温度为25±1℃，光照强度为30μmol m-2s-1。
14、进一步，所述种子液培养阶段无菌空气的通气量为1vvm。
15、进一步，所述雨生红球藻为雨生红球藻haematococcuspluvialis lugu。
16、进一步，所述步骤二中的在1g/l nacl的条件下添加不同浓度的3-甲基腺嘌呤培养雨生红球藻包括：
17、使用含有1g/lnacl的bg-11培养基作为基础培养基，添加不同浓度的3-甲基腺嘌呤，重悬浮种子液至光生物反应器中，确保微藻接种量为2.8×105cells/ml；连续通入无菌空气，并置于一定温度和光照强度的环境下培养，得到最终的培养液。
18、进一步，所述3-甲基腺嘌呤的浓度为0、3.125、12.5、25μmol/l。
19、进一步，所述温度为28℃，光照强度为250μmol/m2/s，无菌空气通气量为1vvm。
20、进一步，所述步骤三中的利用有机溶剂提取步骤二得到的培养液中藻细胞内的虾青素包括：
21、将由步骤二得到的最终的培养液经5000r/min离心5min，用蒸馏水洗涤两次，然后用二甲基亚砜(含有1％乙酸)在65℃水浴中提取15min。重复提取过程，直到沉淀变得无色。总虾青素用530nm处的吸光度测定法测定。
22、本专利技术的另一目的在于提供一种用于促进雨生红球藻生长和虾青素积累的光生物反应系统，所述系统包括：
23、藻种培养单元：用于培养雨生红球藻，使藻细胞在适宜条件下生长至对数期，以获取足够的生物量；
24、稀释和诱导单元：包含一个容量为3l的锥形瓶和光生物反应器，用于稀释种子液至2.8×10^5cells/ml，并在包含1g/l nacl的bg-11培养基中添加3-甲基腺嘌呤；
25、控制单元：用于调节光生物反应器的环境参数，包括温度、光照强度、气体流动和营养盐浓度，以维持最佳的胁迫诱导条件；
26、检测分析单元：用于实时监测和分析雨生红球藻的生物量、虾青素含量和产率，以评估培养效果；
27、无菌空气供应系统：用于向光生物反应器连续供应无菌空气，保持适宜的氧气和二氧化碳水平，促进藻细胞生长和虾青素的积累。
28、该系统通过精确控制和监测培养条件，实现对雨生红球藻生长和虾青素积累的有效促进，为工业规模的藻类培养和虾青素生产提供了一种高效、可靠的解决方案。
29、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
30、第一，本专利技术结果表明，在非生物胁迫条件下，3-甲基腺嘌呤可显著提高了雨生红球藻的生物量、虾青素含量和虾青素产率，通过此培养方法，提高了雨生红球藻的生物量积累，促进了雨生红球藻细胞中虾青素的快速合成实现了促进微藻生长的同时提高虾青素含量的目的，为高效培养雨生红球藻产虾青素提供了理论依据。当添加的3-甲基腺嘌呤浓度为12.5μmol/l时，微藻生物量、虾青素含量和产率分别2.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法还包括：
3.如权利要求1所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法还包括以下步骤：
4.如权利要求3所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述步骤一中的种子液的培养包括：
5.如权利要求4所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述微藻为雨生红球藻Haematococcuspluvialis LUGU；种子液培养体积为2.5L；环境温度为25±1℃，光照强度为30μmol m-2s-1，无菌空气的通气量为1vvm。
6.如权利要求3所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促
7.如权利要求6所述利用利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述培养基中3-甲基腺嘌呤的浓度为0、3.125、12.5、25.0μmol/L。
8.如权利要求6所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述温度为28℃，光照强度为250μmol/m2/s。
9.如权利要求3所述利用利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述步骤三中的利用有机溶剂提取步骤二得到的培养液中藻细胞内的虾青素包括：
10.一种基于权利要求1所述方法的用于促进雨生红球藻生长和虾青素积累的光生物反应系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法还包括：
3.如权利要求1所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法还包括以下步骤：
4.如权利要求3所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述步骤一中的种子液的培养包括：
5.如权利要求4所述利用3-甲基腺嘌呤耦合盐胁迫促进雨生红球藻生长和虾青素积累的方法，其特征在于，所述微藻为雨生红球藻haematococcuspluvialis lugu；种子液培养体积为2.5l；环境温度为25±1℃，光照强度为30μmol m-2s-1，无菌...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林品，高慧，张勇，余旭亚，李清清，陈丹，
申请(专利权)人：云南爱尔发生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。