[发明专利]一种提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅藻培养方法，属生物工程领域，特别的，涉及一种可有效提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法。

背景技术

岩藻黄素（Fucoxanthin，CAS登记号：3351-86-8），又名墨角藻黄素，是广泛存在于褐藻（Phaeophyta）和硅藻（Bacillariophyceae）等棕褐色藻类中的光合色素，是类胡萝卜素的一种，具有很强的抗氧化性。其分子式为C₄₂H₅₈O₆，化学结构式为：

国内外学者近年来研究发现，岩藻黄素具有清除自由基、抗癌、调节血压、抗肥胖和抗过敏等生物学活性，尤其在抗肿瘤和减肥两大方面具有出色的功效（来自文献Mar.Drugs.,2011,9:1806-1828）。已有的研究证明，岩藻黄素对皮肤癌、结肠癌、白血病、前列腺癌、肝癌等多种癌症具有抑制作用，同时它还可能具有抗肿瘤血管生成的功效。细胞实验和动物实验均证明，岩藻黄素对以上多种肿瘤具有较好的抑制活性，有望应用于人类肿瘤的治疗和预防，由此成为抗癌新药的来源。减肥是岩藻黄素又一大功效。岩藻黄素可抑制白色脂肪组织重量增加，达到有效预防或者降低肥胖程度的效果。小范围人群（28人）的临床实验证明，当口服单剂量为2～6mg/天时，均可减轻体重，并随着服用时间的延长而表现持续的减重效果，并且未表现出不良反应（专利文献，申请号200810224474.9）。岩藻黄素减肥的作用机理为强化脂肪的代谢，无需节食和剧烈运动、无反弹，与常见的食欲抑制剂型减肥药物相比具有巨大的优势。

目前，岩藻黄素多从海带、裙带菜、墨角藻、鹿角菜、羊栖菜等大型褐藻中提取，但由于褐藻细胞壁厚、多糖类物质含量高、破碎困难等因素给岩藻黄素的提取带来诸多困难、提高了生产成本。由于褐藻通常生长于自然海域，藻体洁净度差，附着杂质多，提取获得的成份中重金属含量高，尤其是岩藻黄素含量低（海带中<100μg/g鲜藻），大大增加了提取成本。

已有研究发现硅藻中都含有岩藻黄素，光自养条件下，硅藻干藻粉中岩藻黄素含量>10mg/g（来自文献Mar.Drugs.,2011,9:1806-1828；Appl Biochem Biotechnol,2012,166:1843–1855），但利用现有的规模化光养培养技术生产硅藻存在单位面积产率低、生产稳定性差等问题。本发明人在前期的研究中发现，在15～20cm培养深度的生产型跑道池（工作面积>160m²）中进行三角褐指藻、牟氏角毛藻等硅藻的光自养培养，在最优生产条件下，硅藻生物量产率仅为0.02～0.03g/L/天，最大产率仅为0.005mg/L/天左右，且硅藻的产率和岩藻黄素含量受天气（主要是温度、光强、昼夜）影响非常大。

已有研究发现硅藻中的部分属如菱形藻（Nitzschia）、舟形藻属(Navicula)、筒柱藻（Cylindrotheca）和小环藻（Cyclotella）等属种具有异养生长特性，可通过发酵培养的方式实现生物量快速增长（引自文献：J.Appl.Phycol.1996,8:59–64；J Biosci.Bioeng.,2010,109(3);235–239），即高密度培养。然而，发明人前期实验发现，采用常规异养培养技术对硅藻进行单纯异养培养所获得的硅藻中岩藻黄素含量较低，干粉中岩藻黄素含量一般在7～8mg/g，硅藻中岩藻环素产率不够理想，有必要进一步改进现有培养技术，进一步提高硅藻中岩藻黄素含量及产率，降低生产成本。

本发明旨在提供一种提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法，其目的是获得一种优质的、可用于生产岩藻黄素的硅藻原料。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，通过提高硅藻生物量浓度，提高并稳定藻体中岩藻黄素含量，以提供一种提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法。

本发明为达到其目的所采用的技术方案如下：一种提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法，所述方法包括如下步骤：

一种提高硅藻中岩藻黄素产率的培养方法，所述方法包括如下步骤：

1）将活化后的硅藻异养培养3～8天，使其处于对数生长期；

2）将步骤1）中处于对数生长期的硅藻培养液作为种子液，按5%～50%体积接种量接入含有异养培养基（培养基Ⅰ）的异养培养容器中进行异养培养，异养培养4～12天，培养温度20～34℃；