[发明专利]一株通过太空育种获得的高品质海水螺旋藻及其用途

说明书

本发明公开了一株通过太空育种获得的高品质海水螺旋藻及其用途。本发明提供的经过太空育种的海水螺旋藻藻株H₁₁株系，该藻株具有生长速率快，可同时积累高含量的藻蓝蛋白、螺旋藻多糖、β‑胡萝卜素，户外适应性强，户外适应性强等特点，可应用在高品质螺旋藻藻粉的生产、藻蓝蛋白的生产、螺旋藻多糖、富含β‑胡萝卜素的螺旋藻油的生产等方面，具有较高的开发利用潜力。

技术领域：

本发明螺旋藻培养领域，具体涉及一株通过太空育种获得的高品质海水螺旋藻及其用途。

背景技术：

螺旋藻(Spirulina)为蓝藻门、颤藻目、颤藻科、螺旋藻属的一类原核藻类，它具有抗艾滋病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗辐射、抗衰老、改善肠胃功能、降血脂等多种生理活性，已成为一种国际公认的超级营养与保健食品。

螺旋藻含有60％的蛋白质以及其他丰富而独特的生物活性物质，如γ-亚麻酸、藻蓝蛋白、β-胡萝卜素、肌醇、螺旋藻多糖、维生素B₁₂、矿物质等。螺旋藻含有的生物活性物质中，藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和高β-胡萝卜素的螺旋藻油备受关注。藻蓝蛋白是自然界中一种特殊的蓝色色素蛋白，它具有抗癌细胞、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基、抗过敏等生理功能，可以用作天然色素、荧光探针、药品、保健品和食品；螺旋藻多糖是螺旋藻特有的活性成分，具有增强人体的免疫力、抗辐射、抗衰老、降血糖、抗疲劳、抗肿瘤等活性；富含β-胡萝卜素的螺旋藻油具有抗氧化剂、抗炎、抗癌、调节免疫功能、着色等功效，开发前景大。

我国是世界上最大的螺旋藻生产国，目前有100多家企业进行螺旋藻生产，它们主要分布于云南、海南、江西、广西和福建等地区。中国螺旋藻产业经过20年的快速发展，整个产业链现阶段面临众多严峻问题：1)企业同质化严重，大多数螺旋藻养殖企业在技术、藻种、销售渠道等方面非常相似，处在整个产业链的相同生态位，竞争异常激烈；2)产品价值被低估，螺旋藻养殖企业以螺旋藻粉为终端产品，大部分出口至国外，利润空间被严重压缩；3)缺少螺旋藻深加工企业，藻蓝蛋白、螺旋藻多糖等活性物质未被有效开发；4)产品应用范围局限，螺旋藻产品主要以保健品形式销售，市场空间小。

为了解决螺旋藻产业中面临的问题，目前国内许多企业和研究院所集中在以下两个方面开展工作：1)提高螺旋藻藻粉的品质，获得更高利润；2)开发螺旋藻深加工产品，提取螺旋藻多糖、藻蓝蛋白及螺旋藻油等活性物质，提高螺旋藻的附加值，但国内产业转型至今未有太大突破，目前国内仅有少数几家企业生产藻蓝蛋白，而螺旋藻多糖和螺旋藻油未见任何企业生产。螺旋藻深加工的技术瓶颈在于：1)缺少高性能的工程螺旋藻藻株，无法生产出藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和β-胡萝卜素含量高的螺旋藻；2)螺旋藻生长速率慢，增加了螺旋藻原料成本。

微藻太空育种是一种较为高效的人工育种方式，利用宇宙辐射、微重力和复杂电磁环境等因素对微藻的诱变作用，使微藻细胞发生遗传变异，一次性获得大量的突变株，然后从诱变株中筛选出生长速率快、生物量高、遗传性状稳定且具有开发价值的藻株。与传统育种相比，太空诱变育种的最大优势是变异机率高、变异范围广、育种周期短，可在相对较短时间内，创造出优质的种质资源。本专利提供的海水螺旋藻藻株经太空育种并多次筛选获得，该藻株生长速率快，可同时积累高含量的藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和β-胡萝卜素，具有较高的开发价值。

目前已公开的螺旋藻相关专利中，未发现涉及螺旋藻藻种保护的专利，检索到有通过改变培养条件提高螺旋藻生物质产率和活性物质含量的专利，代表性专利如下：

1)一种同时提高螺旋藻生物质和多糖产率的方法(201210318629.1。该发明通过控制营养盐的添加，使其生物质和多糖同时积累，解决了螺旋藻生物质与多糖不能同时积累的矛盾，实现了快速高效地生产螺旋藻多糖。螺旋藻通常在户外跑道池中进行培养，户外培养受各种天气条件影响，室内评价结果在户外放大存在许多不确定因素，且该技术设计营养盐的方式，该技术需要人力实现，增加了培养成本。