[发明专利]提高色绿藻胞内虾青素和藻油积累量的诱导培养方法

说明书

本发明涉及一种提高色绿藻胞内虾青素和藻油积累量的诱导培养方法。本发明采用常规的微藻三角瓶培养和基于微孔板的培养方法，实现色绿藻细胞在不同植物激素和高光无氮条件下的协同诱导培养，最终显著提高色绿藻胞内的虾青素的积累量，同时生产制备藻油。本发明可以显著改进或取代现有的利用微藻制备天然虾青素的生产方式，可以大大提高虾青素的生产效率，在微藻工业化生产制备虾青素和藻油方面，具有非常重要的应用价值和广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于藻类生物发酵培养工艺技术领域，特别地涉及一种利用植物激素诱导色绿藻同时高效积累虾青素和藻油的方法。

背景技术

虾青素是一种天然紫红色的酮基类胡萝卜素，化学名为3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β’-胡萝卜素，分子式为C₄₀H₅₂O₄，分子量为596.86。虾青素(Astaxanthin)被称为“超级抗氧化剂”，抗氧化能力是其它类胡萝卜素如β-胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素和角黄素等的10倍多，具有清除自由基、阻止脂质过氧化能力，对于维护眼睛和中枢神经系统健康，增强免疫系统功能、强化肌体能量代谢、抗癌、抗感染等具有多重功效。目前虾青素在食品、医药、保健品和化妆品行业等有着广泛的应用，具有重要的市场价值和广阔的市场前景。

目前虾青素的生产方法主要有三种，分别为从虾蟹和鱼类等体内提取生产、化学合成法生产、采用红发夫酵母和红球藻等微藻的生物发酵法生产等，此外还有采用转基因植物技术培养生产虾青素。

微藻发酵法生产虾青素是目前虾青素生产的重要生产方式。雨生红球藻培养法是目前天然虾青素的最主要生产制备方法。采用雨生红球藻Haematococcuspluvialis等微藻制备得到的虾青素均为3S，3’S构型，抗氧化活性高，无毒副作用，被FDA(美国食品和药物管理局)和EFSA(欧洲食品安全局)批准作为营养强化剂。但由于雨生红球藻生长速率慢，自养培养周期长，易生物污染等因素的制约，目前虾青素的生产成本较高且生产效率低下。

色绿藻(Chromochloris.zofingiensis)是一种单细胞绿藻，生长速率快，能够在黑暗异养条件下利用有机碳源进行异养高密度发酵，实现高密度细胞生长。此外，色绿藻在高光、高盐、氮磷营养元素限制等诱导条件下可以有效积累虾青素，同时还可以积累藻油，是目前虾青素生产的重要潜在微藻种质。相对于自养型雨生红球藻培养生产虾青素而言，色绿藻可以利用现在发酵培养装置在异养条件下实现高密度培养，但是色绿藻胞内虾青素积累量还比较低。筛选高效的诱导胁迫条件，进一步提高色绿藻胞内虾青素含量，进而建立针对色绿藻C.zofingiensis胞内色素尤其是虾青素的诱导培养工艺，这对于色绿藻生产制备虾青素和进一步商业化开发利用具有重要意义。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高色绿藻胞内虾青素和藻油积累量的诱导培养方法，实现了色绿藻胞内虾青素和藻油的同时高效积累，极大地提高了色绿藻胞内虾青素和藻油的产量。

本发明的技术目的是通过如下技术方案实现的：

本发明所述的提高色绿藻胞内虾青素和藻油积累量的诱导培养方法，包括如下步骤：

S1、将色绿藻细胞进行活化培养以获得种子液；

S2、将步骤S1活化培养获得种子液接种至无氮含糖的培养基，同时加入植物激素类诱导物，在微藻培养装置中进行诱导胁迫培养。

进一步地，本发明所述植物激素类诱导物为1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、2，4-二氯苯氧基乙酸(2，4D)、2-氯苯甲酸(CA)、赤霉素(GA)、3-吲哚乙酸(IAA)、3-吲哚丁酸(IBA)、3-吲哚丙酸(IPA)、脱落酸(ABA)、激动素(KT)、乙醇胺(ETA)、胺鲜酯(DA)、1-萘乙酸(NAA)中的一种或两种以上。