[发明专利]一种利用淀粉废水生产虾青素的方法

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了一种利用淀粉废水生产虾青素的方法，其包括如下步骤：步骤1）淀粉废水预处理，步骤2）制备混合菌液，步骤3）菌藻混合培养，步骤4）提取虾青素。本发明方法既处理了淀粉废水，又制备了虾青素，一举两得，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用淀粉废水生产虾青素的方法。

背景技术

虾青素(astaxanthin)，化学名称为3,3′-二羟基-4,4 ′-二酮基-β,β′-胡萝卜素，为萜烯类不饱和化合物，化学分子式为C40H52O4，分子结构中有两个β-紫罗兰酮环，11个共轭双键，化学结构与β-胡萝卜素类似。虾青素广泛存在于自然界，如大多数甲壳类动物和鲑科鱼类体内，植物的叶、花、果，以及火烈鸟的羽毛中等，特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高，是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。

虾青素是世界上最强的天然抗氧化剂之一，有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。自2008年以来，国内外大量研究证实虾青素具有较强的抗氧化活性，在提高免疫力，预防肿瘤、心血管疾病、 糖尿病等慢性疾病的发生发展，延缓衰老等方面具有积极的促进作用。目前主要作为人类的高级保健食品、药品，以及水产养殖动物和家禽、家畜的饲料添加剂。随着虾青素多种生理功能的发现，在国内外引起了虾青素的研究热潮。虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式。人工合成虾青素不仅价格昂贵，而且同天然虾青素在结构、功能、应用及安全性等方面差别显著，动物对化学合成的虾青素吸收能力较弱，且在体内不能转化成天然构型。生物获取主要来源于水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母和微藻。其中，废弃物中虾青素含量较低，且提取费用较高，不适于进行大规模生产。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比之下，雨生红球藻中虾青素含量却高达1.5%－3.0%，因此被看作是天然虾青素的“浓缩品”。雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生物，因此，利用这种微藻提取虾青素无疑具有广阔的发展前景，已成为国际上天然虾青素生产的研究热点。

文献“营养胁迫对雨生红球藻虾青素累积的影响，水生生物学报2000年”发现，通过改变营养条件可诱导雨生红坏灌积累虾青素，色素的速率与原初氮浓度成反比，氮源相对缺乏对细胞增殖及色素累积相对都有利，平衡氮源、细胞增殖以及虾青素产率是虾青素生产需要关注的重点。中国专利“CN103114121A，一种雨生红球藻生产虾青素的方法”公开了一种雨生红球藻生产虾青素的方法,先将雨生红球藻在培养池池水中自然培养6～8天,让其增殖,再在池水中加入磷酸二氢钾和硝酸钠,并在池上覆有红色薄膜,波长为630nm～760nm光波照射下,虾青素含量可以达到1％以上。文献“温度对雨生红球藻(Haematococcuspluv ialis)生物量和虾青素产量的影响，武汉植物学研究2005年”在用环形培养池模拟系统培养雨生红球藻的过程中, 研究了温度对雨生红球藻生物量及虾青素产量的影响，结果表明， 25℃时，红球藻生物量和虾青素产量最高，分别为2.68g/L和13.53 mg/L。

淀粉加工是以玉米，高粱、小麦、马铃薯以及甘薯等农作物，经过浸泡、磨碎等工艺制备成淀粉的工艺技术。淀粉加工行业具备水耗较高，污染性强等特点，废水的COD很高,通常为1000～30000mg/L,还包括高浓度的SS、NH3-N、色素、淀粉以及纤维素等。淀粉生产企业每年排放大量的高浓度有机废水，而这些淀粉生产企业排放的废水处理达标率还很低，严重污染环境，如何对其进行净化利用也是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决虾青素产量低以及淀粉废水处理困难的技术问题，提供了一种利用淀粉废水生产虾青素的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种利用淀粉废水生产虾青素的方法，其包括如下步骤：步骤1）淀粉废水预处理，步骤2）制备混合菌液，步骤3）菌藻混合培养，步骤4）提取虾青素。