一种基于红光照射的螺旋藻培养方法技术

技术编号：42207976 阅读：13 留言：0更新日期：2024-07-30 18:51

本发明专利技术公开了一种基于红光照射的螺旋藻培养方法，包括以下步骤，步骤1，将螺旋藻藻种接种至无菌培养基中，置于白光照射下进行预培养至对数期；步骤2，将步骤1得到的对数期藻种接种至无菌培养基中；步骤3，将步骤2得到的接种后的藻液转移至单一波长的红光下进行培养。在红光照射下培养的螺旋藻，相较于白光、黄光、绿光、蓝光照射下培养，螺旋藻多糖含量明显提升，多糖中的岩藻糖的占比明显提升。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微藻培养，特别是涉及一种基于红光照射的螺旋藻培养方法。

技术介绍

1、螺旋藻，属于蓝藻门、蓝藻纲、颤藻科、螺旋藻属的低等原核生物，它具有强大的固碳能力以及固氮、吸附金属离子的能力，在环境保护、碳中和、再生能源等领域有诸多应用。螺旋藻功能的多样性主要归因于其生物学特性和丰富、全面的营养成分，它富含蛋白质(占干重的50％-70％)、碳水化合物(12％-20％)和脂肪(6％-13％)，由于其蛋白质含量和氨基酸组成质量较高人们通常聚焦于如何提高螺旋藻中的蛋白质含量，而忽略了螺旋藻多糖的高附加价值。

2、螺旋藻多糖是酸性多糖，主要由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖、木糖等组成，螺旋藻多糖具有调节免疫力、抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、抗突变、抗氧化、降血糖、降血脂等功能活性以及改善放、化疗引起的副反应作用，更是肿瘤患者的食疗佳品。而根据世卫组织的数据，目前世界人口急剧增长的同时，癌症患者的比例也逐年升高，且逐渐年轻化，因此提高螺旋藻多糖产量或许能够为癌症患者带来一定福音。遗憾的是，目前对于探索如何提高螺旋藻多糖含量的相关技术和理论研究较少，因此探索相应的培养策略具有广阔的前景。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的螺旋藻多糖产量低的问题，而提供一种基于红光照射的螺旋藻培养方法，该方法可有效提高藻粉产量(干重)和单位质量的藻粉中的多糖含量。

2、为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：

3、一种基于红光照射的螺旋藻培养方法，包括以下步骤：</p>

4、步骤1，将螺旋藻藻种接种至无菌培养基中，置于白光照射下进行预培养至对数期；

5、步骤2，将步骤1得到的对数期藻种接种至无菌培养基中；

6、步骤3，将步骤2得到的接种后的藻液转移至单一波长的红光下进行培养。

7、在上述技术方案中，所述步骤1和步骤2中的无菌培养基中包括14.00～18.00g/l的nahco3，2.00～3.00g/l的nano3，0.80～1.20g/l的nacl，0.40～0.50g/l的k2hpo4，0.90～1.10g/l的k2so4，0.15～0.25g/l的mgso4·7h2o，0.03～0.04g/l的cacl2·2h2o，0.01g/l的feso4·7h2o，0.80～1.10g/l的na2edta，2.86mg/l的h3bo3，0.02mg/l的(nh4)6mo7o24，1.80mg/l的mncl2·4h2o，0.08mg/l的cuso4·5h2o，0.22mg/l的znso4·7h2o。

8、在上述技术方案中，所述步骤1和步骤2中的所述无菌培养基通过以下步骤配制：

9、将除nahco3、k2hpo4、feso4·7h2o三种成分外的其他所有成分溶解于蒸馏水中，配置成培养液a，然后置于121℃、0.1mpa灭菌15～20min，随后冷却至室温；nahco3、k2hpo4、feso4·7h2o三种成分用紫外灯照射灭菌30～45min，然后在超净台中加入冷却后的培养液a中，充分溶解后即为改良的无菌培养基。

10、在上述技术方案中，所述步骤1的白光波谱为400～800nm，由led灯条提供。

11、在上述技术方案中，所述步骤1中预培养过程为：

12、将接种螺旋藻藻种的无菌培养基置于培养箱中，培养温度为25～28℃，转速为90～120rpm，持续24h光照；培养至细胞密度为0.4～0.6。

13、在上述技术方案中，所述步骤2中的接种浓度为od560＝0.25～0.27，在超净台中无菌操作。

14、在上述技术方案中，所述步骤3中红光的波长为656nm的红光，由led灯板提供，光照强度为4000lx，接种后的藻液置于灯板前方，持续24h光照，培养温度为25～27℃，培养过程中以1.5～2.5l/min的流速通入无菌空气，连续培养6-9天。

15、本专利技术的另一方面，还包括通过所述基于红光照射的螺旋藻培养方法得到的螺旋藻。

16、在上述技术方案中，所述螺旋藻中螺旋藻多糖含量提高至116.88mg/g。

17、在上述技术方案中，所述螺旋藻多糖中岩藻糖的含量提高至39.14％。

18、本专利技术的另一方面，还包括一种提高多糖含量的螺旋藻培养方法，依照所述基于红光照射的螺旋藻培养方法进行。

19、本专利技术的另一方面，还包括一种提高螺旋藻多糖中岩藻糖含量的螺旋藻培养方法，依照所述基于红光照射的螺旋藻培养方法进行。

20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：

21、1.在红光照射下培养的螺旋藻，相较于白光、黄光、绿光、蓝光照射下培养，一方面培养液中的螺旋藻的藻粉产量有明显提高，另一方面单位质量的藻粉中的多糖含量也具有明显提高，由此，多糖产量明显提升(多糖产量＝藻粉产量×多糖含量)。

22、2.在红光照射下培养的螺旋藻，相较于白光、黄光、绿光、蓝光照射下培养，多糖中的岩藻糖的占比明显提升，由于岩藻糖具有广泛的保健作用，故基于红光照射的螺旋藻培养方法具有良好的工业化应用前景。

23、3.本专利技术即通过对相相关基因的转录本进行测序确定其在单一波长光质下的表达水平，验证光质对螺旋藻基因表达水平的调节作用，从而促进了培养液中藻粉产量的提高和单位质量的藻粉中的多糖含量的提升。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，步骤1和步骤2中的无菌培养基中包括14.00～18.00g/L的NaHCO3，2.00～3.00g/L的NaNO3，0.80～1.20g/L的NaCl，0.40～0.50g/L的K2HPO4，0.90～1.10g/L的K2SO4，0.15～0.25g/L的MgSO4·7H2O，0.03～0.04g/L的CaCl2·2H2O，0.01g/L的FeSO4·7H2O，0.80～1.10g/L的Na2EDTA，2.86mg/L的H3BO3，0.02mg/L的(NH4)6MO7O24，1.80mg/L的MnCl2·4H2O，0.08mg/L的CuSO4·5H2O，0.22mg/L的ZnSO4·7H2O。

3.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的所述无菌培养基通过以下步骤配制：

4.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，所述步骤1的白光波谱为400～800nm，由LED灯条提供。

5.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，所述步骤1中预培养过程为：

6.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，所述步骤3中红光的波长为656nm的红光，光照强度为4000lx，培养温度为25～27℃，培养过程中以1.5～2.5L/min的流速通入无菌空气，连续培养6-9天。

7.通过如权利要求1-6中任一项所述基于红光照射的螺旋藻培养方法得到的螺旋藻。

8.如权利要求7所述的螺旋藻，其特征在于，所述螺旋藻中螺旋藻多糖含量提高至116.88mg/g，所述螺旋藻多糖中岩藻糖的含量提高至39.14％。

9.一种提高多糖含量的螺旋藻培养方法，其特征在于，依照如权利要求1-6中任一项所述基于红光照射的螺旋藻培养方法进行。

10.一种提高螺旋藻多糖中岩藻糖含量的螺旋藻培养方法，其特征在于，依照如权利要求1-6中任一项所述基于红光照射的螺旋藻培养方法进行。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，步骤1和步骤2中的无菌培养基中包括14.00～18.00g/l的nahco3，2.00～3.00g/l的nano3，0.80～1.20g/l的nacl，0.40～0.50g/l的k2hpo4，0.90～1.10g/l的k2so4，0.15～0.25g/l的mgso4·7h2o，0.03～0.04g/l的cacl2·2h2o，0.01g/l的feso4·7h2o，0.80～1.10g/l的na2edta，2.86mg/l的h3bo3，0.02mg/l的(nh4)6mo7o24，1.80mg/l的mncl2·4h2o，0.08mg/l的cuso4·5h2o，0.22mg/l的znso4·7h2o。

3.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的所述无菌培养基通过以下步骤配制：

4.如权利要求1所述的所述基于红光照射的螺旋藻培养方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书红，谭永鸿，张宁宇，陈野，陈桂芸，王玉山，岳晓丹，贾琮阳，王思诺，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人