[发明专利]一种外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法

说明书

本发明公开一种外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，涉及微藻培养技术领域，本发明包括以下步骤：在雨生红球藻接种培养过程中加入γ‑氨基丁酸，待雨生红球藻进入生长平台期时提高光照培养强度进行培养。本发明的有益效果在于：在雨生红球藻培养过程中加入γ‑氨基丁酸，不仅可以延长雨生红球藻的绿色生长对数期，而且减少强光氧化损伤性死亡，提高了培养阶段藻细胞的生物量和叶绿素含量，最终提高虾青素的产量。

技术领域

本发明涉及微藻培养技术领域，具体涉及一种外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法。

背景技术

虾青素是一种强的抗氧化剂，雨生红球藻是自然界中天然虾青素最好的来源，虾青素是雨生红球藻在逆境胁迫下合成的，用来保护细胞免受生物或非生物胁迫带来的伤害，从而生存下来，如何提高虾青素的产量是目前研究的一个热点问题。

生物胁迫是由生物带来的介质引起的，如细菌、真菌等，而我们在日常培养过程中会尽量避免生物胁迫对藻细胞带来的伤害，在虾青素诱导阶段一般采用非生物胁迫的方式，如高温、高光、营养缺乏、辐射、化学品等刺激虾青素的合成。如公开号为CN104480178的专利公开胁迫雨生红球藻快速积累虾青素的方法，第一阶段在三角烧瓶中培养，设置较低的温度和光照强度，第二阶段采用白塑料桶充气培养，提高温度和光照强度，并延长了光照时间，从而促进虾青素的积累。

但是当在合适条件培养下的藻细胞，突然转向不利条件下时，比如强光照刺激，会有大量的藻细胞因为耐受不住强光造成的氧化损伤而死亡，强光照对游动的绿色藻细胞造成不可逆的光氧化损伤，直接影响了藻细胞的培养密度，进而降低了虾青素的产量。

γ-氨基丁酸是一种小分子四碳非蛋白质氨基酸，作为功能性小分子被广泛关注于动物，植物，微生物中。最初，γ-氨基丁酸是在马铃薯块茎中发现的，后来人们转移注意力到动物的大脑中，发现γ-氨基丁酸是一种神经递质，而且以高浓度形式存在，是大脑中相同区域其他神经递质的1000倍左右。当植物在非生物胁迫下，发现γ-氨基丁酸浓度会迅速增加，来抵抗非生物胁迫对植物造成的伤害。在植物和微生物体系中，大量的研究也证明γ-氨基丁酸提高了植物和微生物对逆境的耐受能力，例如，高温，干旱，盐碱，强光照，病虫害等非生物胁迫条件。γ-氨基丁酸提高植物抗逆能力的机制也有研究，主要机制有γ-氨基丁酸通过提高细胞内过氧化物酶的活性来抵抗由于逆境条件下ROS的迅速增加造成的细胞损伤，或者通过提高叶绿素含量，提高细胞的光合作用活性，调节细胞内碳氮平衡等来促进植物生长，并提高植物抗逆性。但这些研究都是指植物内部产生γ-氨基丁酸而发生作用的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中强光照等不利环境因素导致的虾青素诱导初期藻细胞不可逆的氧化损伤性死亡问题，提供一种减少强光氧化损伤性死亡，并提高雨生红球藻虾青素产量的方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，包括以下步骤：在雨生红球藻接种培养过程中加入γ-氨基丁酸，待雨生红球藻进入生长平台期时提高光照培养强度进行培养。

有益效果：在雨生红球藻培养过程中加入γ-氨基丁酸，不仅可以延长延长雨生红球藻的绿色生长对数期，而且减少强光氧化损伤性死亡，提高了培养阶段藻细胞的生物量和叶绿素含量，最终提高虾青素的产量。

优选地，所述雨生红球藻培养采用的培养基为BBM培养基。