专利名称：促进螺旋藻细胞积累蛋白质的方法
技术领域：
本发明涉及提高浮游植物蛋白质含量的方法，具体地说，涉及提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法。
背景技术：
螺旋藻(Spirulina)又名蓝藻，具有滋补、强壮、益气养血、抗营养不良等作用，它富含丰富的维生素、蛋白质、不饱和脂肪酸、微量元素，尤其它含有的蛋白质是螺旋藻的主要营养物质，螺旋藻已广泛用于医药保健、食品添加、饲料添加、水产养殖、精细化工等方面。如螺旋藻蛋白质中的藻蓝蛋白具有多种生物活性，藻蓝蛋白具有提高机体免疫力和抗肿瘤作用，抗氧化和抗衰老的作用，抗疲劳和抗病毒的作用，抗辐射和抗突变的作用等多种药理作用，在医药保健和基因工程领域具有广泛的用途。
近几十年来，国内外对螺旋藻细胞蛋白质分离、提取和应用研究，或将螺旋藻蛋白质酶解成多肽用于保健品和食品添加。一般文献报道，螺旋藻细胞蛋白质含量60-70%，然而在螺旋藻企业规模化生产大部分产品的蛋白质含量为50-60%。螺旋藻蛋白质含量是螺旋藻产品重要指标之一，食品螺旋藻粉国家标准蛋白质含量> 55%。可见，提高螺旋藻蛋白质含量对提高螺旋藻产品的质量、开发新产品和螺旋藻蛋白资源的利用具有重要意义。
发明内容
本发明旨在针对生产中螺旋藻细胞蛋白质含量低的缺陷，提供一种提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法，该方法包括下述步骤1)培养螺旋藻细胞，至藻液的细胞密度达OD值O. 9-1. 4 ；2)将悬浮于藻池表面的螺旋藻细胞暴露在强光600-1800 μ mo I
照射6 8小时，收集下沉的螺旋藻细胞。前述的方法，还包括使下沉的螺旋藻细胞置于黑暗条件下1(Γ16小时，收集上浮的螺旋藻细胞的步骤。其中，步骤I)中培养螺旋藻细胞使用的培养液为Zairouk培养液，配方如下碳酸氢钠16. 8g/L，磷酸氢二钾O. 5g/L，硝酸钠2. 4g/L，硫酸钾I. Og/L,氯化钠I. Og/L,七水和硫酸镁O. 2g/L，二水和氯化钙O. 04g/L,七水合硫酸亚铁O. 2g/L，EDTA 二钠O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配制。优选地，步骤I)中藻液的碳氮比控制在4. 3 6. I。优选地，步骤2)中藻池深度超过30cm。静置3飞小时以上使大部分藻细胞浮于液面层。优选地，步骤2)中藻液温度控制在35 47°C，以促进藻细胞快速下沉。本发明还提供由上述方法制备的螺旋藻细胞以及由所述螺旋藻细胞制备的食品及保健品。还可将其制成蛋白含量高的藻泥和干藻粉产品。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明对于螺旋藻藻种和采用的预培养液没有特殊要求，使用范围比较广泛；在一定条件下，使用强光照射和相对高温，配合较低的碳氮比，可使螺旋藻蛋白含量增加约40个百分点以上，该方法可操作性强，效果显著，极大地降低了螺旋藻蛋白的生产成本，经济效益显著，而且拓宽了螺旋藻蛋白应用范围。
具体实施例方式以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。以下实施例中采用的Zarrouk培养液，配方如下碳酸氢钠16. 8g/L，磷酸氢二钾O. 5g/L，硝酸钠2. 4g/L，硫酸钾I. Og/L,氯化钠I. Og/L,七水和硫酸镁O. 2g/L，二水和氯化钙O. 04g/L,七水合硫酸亚铁O. 2g/L，EDTA 二钠O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配制。 实施例I提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法操作步骤如下I)将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培养条件下培养5 7天，使其达到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值O. 9^1. 4 ；2)将步骤I)藻液的碳氮比控制在6. 1，注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度为35cm),静置3小时,温度调节到35°C,暴露在强光600 μ mo I · m_2 · s—1下,照射6小时，当大部分藻细胞下沉后，将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下10小时，使其大部分细胞上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺旋藻粉蛋白质含量可达71. 2%。实施例2提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法操作步骤如下I)将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培养条件下培养5 7天，使其达到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值O. 9^1. 4 ；2)将步骤I)藻液的碳氮比控制在5. 3，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度为42cm)，静置5小时，温度调节到43°C，暴露在强光1300 μ mol · m_2 · s—1下，照射7小时，当大部分藻细胞下沉后，将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下14小时，使其大部分细胞上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺旋藻粉蛋白质含量可达82. 1%。实施例3提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法操作步骤如下I)将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培养条件下培养5 7天，使其达到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值O. 9^1. 4 ；2)将步骤I)藻液的碳氮比控制在4. 3，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度为50cm)，静置6小时，温度调节到47°C，暴露在强光1800 μ mol · m_2 · s—1下，照射8小时，当大部分藻细胞下沉后，将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下16小时，使其大部分细胞上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺旋藻粉蛋白质含量可达75. 3%ο实施例4螺旋藻细胞的培养方法(对比)操作步骤如下I)将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培养条件下培养5 7天，使其达到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值O. 9^1. 4 ；2)将步骤I)藻液的碳氮比控制在6. 0，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度为40cm)，静置3 6小时，温度调节到32°C，在光照为200^500 μ mo I · m_2 · s-1下，照射61小时，收集螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，螺旋藻蛋白质含量50. 0%。
通过将实施例f 3与实施例4的培养结果进行比较，可以看出，采用本发明的螺旋藻养殖方法，可使螺旋藻蛋白含量增加约40个百分点以上。大大提高了螺旋藻养殖效率，降低了生产成本，显著提高了经济效益，拓宽了螺旋藻蛋白应用范围。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤 O培养螺旋藻细胞，至藻液的细胞密度达OD值O. 9-1. 4 ； 2)将悬浮于藻池表面的螺旋藻细胞暴露在强光600-1800 μ mo I · m 2 · s 1下,照射6 8小时，收集下沉的螺旋藻细胞。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括使下沉的螺旋藻细胞置于黑暗条件下1(Γ16小时，收集上浮的螺旋藻细胞的步骤。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，步骤I)中培养螺旋藻细胞使用的培养液为Zairouk培养液，配方如下碳酸氢钠16. 8g/L，磷酸氢二钾O. 5g/L，硝酸钠2. 4g/L，硫酸钾I. Og/L,氯化钠I. Og/L,七水和硫酸镁O. 2g/L，二水和氯化钙O. 04g/L,七水合硫酸亚铁 O. 2g/L，EDTA 二钠 O. 08g/L, pH 值 8. 25 10，以水配制。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，步骤I)中藻液的碳氮比控制在4.3^6. I。
5.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中藻池深度超过30cm。
6.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中藻液温度控制在35 47°C。
7.由权利要求Γ6任一项所述方法制备的螺旋藻细胞。
8.由权利要求7所述螺旋藻细胞制备的食品及保健品。
全文摘要
本发明提供了一种提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法，将细胞密度OD值达0.9-1.4的螺旋藻藻液注入藻池里，静置后使螺旋藻细胞悬浮于藻池表面，置于强光600-1800μmol·m-2·s-1下，照射约6~8小时，使大部分螺旋藻细胞下沉于液体底层，收集底层螺旋藻细胞作为提取螺旋藻蛋白质的原料。所得螺旋藻粉蛋白含量增加约40%以上。极大提高了螺旋藻养殖效率，降低了生产成本，显著提高了经济效益。该藻粉可作为螺旋藻蛋白粉的生产，对提高螺旋藻产品的质量和开发螺旋藻蛋白质资源具有重要价值。
文档编号A23L1/29GK102899252SQ201210418818
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者李博生, 贾辉 申请人:北京林业大学