一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法

本发明属于微藻生产应用领域，尤其涉及一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法。

背景技术：

1、微藻作为一种可持续再生的生物原料，具有高效的光合作用效率、高生物量和其富含各种活性物质。此外，微藻培养过程中不占用农田耕地，又可去除环境污染物、对大气中碳氮具有固定作用等优点。由于微藻结构简单、营养需求低，且均为单细胞生物，所有的细胞均可进行光合作用，因此理论上微藻的光合作用效率显著高于陆生及其他水生植物。与传统的能源作物相比，微藻展示了明显的生长优势，较其他植物相比而言具有2～10倍的提高。微藻的培养也不同于其他植物一样受季节及其他条件限制等特点，一般情况下培养1～2周即可收集，因此减少因为季节性变化而导致产量问题。除此之外，微藻的生物量翻倍的时间一般在6～12h左右，而其他的植物生物量的翻倍时间则要远高于微藻。

2、微藻富含糖类、脂质、蛋白、矿物质元素等多种营养成分，并可合成不饱和脂肪酸(二十碳五烯酸)、类胡萝卜素(β-胡萝卜素、虾青素、叶黄素、岩藻黄素等)、抗氧化物质、活性肽等多种生物活性物质。这类高附加值活性物质对人类健康作用效果显著，常被用于丰富的营养添加剂而广泛应用于各种食品和保健品中。此外，我国已经批准部分微藻作为食品原料或者饲料原料。

3、采用传统的微藻培养基培养微藻过程中，存在以下问题，一方面，传统的微藻培养基成本相对较高，导致微藻培养的成本增加；另一方面，现有的微藻培养基无法促进微藻的高附加值活性物质大量积累，无法满足目前商业化需求。

4、因此，研发一种廉价能显著促进微藻生物量和微藻高附加值活性物积累的培养基是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了提高微藻岩藻黄素的积累量及加快微藻脂质的合成且降低微藻培养的成本，本发明提供一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法。

2、根据本发明的一个方面，提供一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法，该方法包括如下步骤：s1.准备制备培养基的原料，按照质量浓度计算，培养基中包括a组分、b组分，其中，a组分包括nano3 75mg/l，kh2po4 5mg/l，na2sio3·9h2o 20mg/l，c10h14n2na2o84.16mg/l，fec6h5o7 3.15mg/l，mncl2·4h2o 180ug/l，znso4·4h2o 22ug/l，cuso4·5h2o10ug/l，cocl2·6(h2o)10mg/l，h4mona2o6 6ug/l，生物素0.5ug/l，维生素b12 0.5ug/l，维生素b1100ug/l；b组分包括nano3 75mg/l，kh2po4 5mg/l，na2sio3·9h2o 90mg/l中的至少一种；s2.制备微藻的种液；s3.使用a组分配置第一培养基；s4.使用种液在第一培养基中进行接种处理；s5.当微藻的密度达到6×105个细胞/ml时，加入b组分。

3、目前市面上普通培养基对促进微藻积累岩藻黄素及油脂含量的作用微弱，难以满足目前商业化的需求。而本申请人意外地发现，在接种微藻后添加适量的nano3、kh2po4、na2sio3·9h2o，能够在实际应用中对微藻细胞中的岩藻黄素及油脂含量(尤其是二十碳五烯酸的含量)的积累具有较好的促进作用。此外，由于本发明所额外添加的组分都为盐类，本发明所提供的培养方法在实际应用上具有成本低、实用性强等特点。

4、优选地，按照质量浓度计算，b组分包括nano3 75mg/l，kh2po4 5mg/l，na2sio3·9h2o 90mg/l。

5、优选地，在b组分中，nano3、kh2po、na2sio3·9h2o分别溶于水中配置为母液后再使用。

6、优选地，微藻为真核藻。

7、优选地，微藻为海链藻科。

8、优选地，微藻为微藻为威氏海链藻。

9、优选地，在s2中，制备种液需在温度为23～27℃，光照强度为30μmol·m-2·s-1的环境下进行。

10、优选地，在s5中，加入b组分后在温度为23～27℃，光照强度为28～32μmol·m-2·s-1的环境下进行培养10天。

11、优选地，微藻的培养在柱状光生物反应器中进行。

12、优选地，在s5后还包括s6，s6为微藻积累的岩藻黄素的提取方法，岩藻黄素的提取方法包括如下步骤：(1)抽取经过s5培养的微藻80～100ml，在4℃下进行离心处理，将所得固体进行冷冻干燥处理、研磨处理后，得到藻粉；(2)将藻粉加入无水乙醇中，在60℃下进行避光浸提处理，随后进行离心处理，所得上清液即含有微藻积累的岩藻黄素。

13、优选地，藻粉与无水乙醇的料液比为1g：40ml。

14、优选地，离心处理中，转速为5000r/min，时间为10min。

15、优选地，浸提处理需要进行2～5次，每次1～2h。

16、优选地，在s6后还包括s7，s7为微藻积累的脂质的提取方法，脂质的提取方法包括如下步骤：将藻粉加入0.5mol/l氢氧化钠甲醇溶液中，在60℃下进行皂化处理，随后加入三氟化硼甲醇络合溶液，在60℃下进行甲基化处理后，加入异辛烷进行萃取处理，将所得混合溶液使用有机滤膜进行过滤处理，所得上清液即含有微藻积累的脂质。

17、优选地，藻粉与氢氧化钠甲醇溶液的料液比为1g：20ml。

18、优选地，皂化处理需要反应10～60min。

19、优选地，甲基化处理需要反应5～10min。

20、优选地，在皂化处理后、甲基化处理后，都需要进行冷却处理。

21、优选地，所述有机滤膜的孔径为0.1～1nm。

技术特征：

1.一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照质量浓度计算，所述b组分包括所述nano375mg/l，所述kh2po4 5mg/l，所述na2sio3·9h2o 90mg/l。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述b组分中，所述nano3、所述kh2po、所述na2sio3·9h2o分别溶于水中配置为母液后再使用。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微藻为真核藻。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻为海链藻科。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述微藻为威氏海链藻。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述s2中，制备所述种液需在温度为23～27℃，光照强度为30μmol·m-2·s-1的环境下进行。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述s5中，加入所述b组分后在温度为23～27℃，光照强度为28～32μmol·m-2·s-1的环境下进行培养10天。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述s5后还包括s6，所述s6为所述微藻积累的所述岩藻黄素的提取方法，所述岩藻黄素的提取方法包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述s6后还包括s7，所述s7为所述微藻积累的所述脂质的提取方法，所述脂质的提取方法包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种促进微藻积累岩藻黄素及合成脂质的方法，该方法包括如下步骤：S1.准备制备培养基的原料，按照质量浓度计算，培养基中包括A组分、B组分，其中，B组分包括NaNO<subgt;3</subgt; 75mg/L，KH<subgt;2</subgt;PO<subgt;4</subgt; 5mg/L，Na<subgt;2</subgt;SiO<subgt;3</subgt;·9H<subgt;2</subgt;O 90mg/L中的至少一种。该促进微藻积累岩藻黄素及其合成脂质的培养基，能够提高微藻岩藻黄素的积累量及加快其微藻脂质的合成。并且，由于本发明所引入的组分都为盐类，相较于现有技术中引入新组分以提高岩藻黄素及油脂含量的积累的方法，本发明所提供的方法在实际应用上具有成本低、实用性强等特点。

技术研发人员：李峰
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13