一株高产叶黄素的诱变小球藻及其制备方法与应用与流程

本申请属于小球藻，尤其涉及一株高产叶黄素的诱变小球藻及其制备方法与应用。

背景技术：

1、叶黄素（lutein）是一种是一种含氧类胡萝卜素，化学式为c40h56o2，含有两个酮环，是存在于人眼视网膜黄斑区的主要色素。叶黄素在视力保护、抗氧化、抗癌、延缓早起动脉硬化等方面有较好的活性，也常被用作食品着色剂，在食品工业有着广泛应用。

2、目前，市场上的叶黄素产品主要来源于万寿菊。万寿菊生产叶黄素的高等植物，然而存在产率低、季节性强且占用耕地等问题，使得叶黄素的售价极高。而生长快速的小球藻是叶黄素生产的良好来源。小球藻是绿藻的一种，且能利用葡萄糖异养生长，可以实现叶黄素的稳定连续工业化生产，是非常有潜力的生产来源。

3、但是目前小球藻工业化生产模式主要为光合自养培养，存在生长速度慢、细胞密度低、易被微型生物（细菌、有毒藻类和原生动物等）污染等问题。小球藻可以无光异养培养，但作为捕光色素叶黄素的含量极低，限制了异养发酵小球藻生产叶黄素的工业应用。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一株高产叶黄素的诱变小球藻及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中异养培养条件下小球藻叶黄素低的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一株高产叶黄素的诱变小球藻，诱变小球藻为 chlorellapyrenoidos( auxenochlorellapyrenoidosa)的诱变藻株zc-1003，保藏编号为gdmcc no .63502，保藏中心为广东省微生物菌种保藏中心（ 广州市先烈中路100号大院59号楼5楼），保藏日期为2023年5月30日。

4、进一步，在无光异养条件下，诱变小球藻的叶黄素含量为7.0~7.5 mg/g。

5、进一步，在无光异养条件下，诱变小球藻的叶黄素含量为7.1 mg/g。

6、进一步，诱变小球藻的比生长速率为1.3~1.4 d-1。

7、进一步，在发酵罐发酵培养72小时的条件下，诱变小球藻的生物量为84~85 g/l；且叶黄素产率为7.1~7.2 mg/(l.h)。

8、进一步，每升发酵罐发酵培养的培养基含1.01 g kno3、9.3 mg edtana2、0.62 gnah2po4.h2o、0.089 g na2hpo4.2h2o、0.247 g mgso4.7h2o、14.7 mg cacl2.2h2o、6.95 mgfeso4.7h2o、0.061 mg h3bo3、0.169 mg mnso4.h2o、0.287 mg znso4.7h2o、0.0025 mgcuso4.5h2o、0.01235 mg (nh4)6mo7o24.4h2o、40 g葡萄糖、5 g尿素；并调整ph为6.0~6.5。

9、进一步，发酵罐发酵培养的条件如下：初始接种量为2~2.5 g/l，在培养温度为27~28℃、初始转速200~220 转/分钟、通气量为0.5~0.7 vvm的条件下培养72小时后进行补料，培养至90~100小时。

10、第二方面，本申请提供一种高产叶黄素的诱变小球藻的制备方法，包括如下步骤：

11、s1.提供野生型小球藻 chlorella pyrenoidosa；

12、s2.将野生型小球藻 chlorella pyrenoidosa依次进行化学诱变处理和等离子体诱变处理，然后进行无光平板培养；

13、s3.挑取白色、生长迅速的单藻进行纯化处理、传代培养后，进行筛选，得到高产叶黄素的诱变小球藻。

14、进一步，在s2中，化学诱变处理包括采用浓度为0.1~0.15 mol/l的甲基磺酸乙酯进行处理4~6小时。

15、进一步，在s2中，等离子体诱变处理包括在常温常压下采用等离子体进行处理60~80秒。

16、第三方面，本申请提供上述高产叶黄素的诱变小球藻在生产叶黄素的应用。

17、本申请第一方面提供的一株高产叶黄素的诱变小球藻，该诱变小球藻为 chlorella pyrenoidos (auxenochlorella pyrenoidosa)的诱变藻株zc-1003，保藏编号为no .63502，保藏中心为广东省微生物菌种保藏中心；该诱变小球藻在无光异养条件下生物量密度高，生长速度快，且能够得到高含量的叶黄素，有利于异养发酵小球藻生产叶黄素在工业上进行广泛应用。

18、本申请第二方面提供的高产叶黄素的诱变小球藻的制备方法，该制备方法利用了化学诱变和等离子体诱变组合诱变方式，筛选得到了异养条件下叶黄素含量高且生长快速的诱变小球藻zc-1003，有利于广泛在工业上进行应用。

19、本申请第三方面提供的高产叶黄素的诱变小球藻或由上述高产叶黄素的诱变小球藻的制备方法制备得到的诱变小球藻在生产叶黄素中的应用，由于提供的小球藻诱变藻株zc-1003在无光异养的培养条件下生长速度快、叶黄素产量高，因此有利于广泛应用于藻类叶黄素的大面积生产。

技术特征：

1. 一株高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，所述诱变小球藻为chlorellapyrenoidos( auxenochlorella pyrenoidosa)的诱变藻株zc-1003，保藏编号为no.63502，保藏中心为广东省微生物菌种保藏中心。

2. 根据权利要求1所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，在无光异养条件下，所述诱变小球藻的叶黄素含量为7.0~7.5 mg/g。

3. 根据权利要求2所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，在无光异养条件下，所述诱变小球藻的叶黄素含量为7.1 mg/g。

4. 根据权利要求1所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，所述诱变小球藻的比生长速率为1.3~1.4 d-1。

5. 根据权利要求1所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，在发酵罐发酵培养72小时的条件下，所述诱变小球藻的生物量为84~85 g/l；且叶黄素产率为7.1~7.2 mg/(l.h)。

6. 根据权利要求5所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，每升所述发酵罐发酵培养的培养基含1.01 g kno3、9.3 mg edtana2、0.62 g nah2po4.h2o、0.089 gna2hpo4.2h2o、0.247 g mgso4.7h2o、14.7 mg cacl2.2h2o、6.95 mg feso4.7h2o、0.061 mgh3bo3、0.169 mg mnso4.h2o、0.287 mg znso4.7h2o、0.0025 mg cuso4.5h2o、0.01235 mg(nh4)6mo7o24.4h2o、40 g葡萄糖、5 g尿素；并调整ph为6.0~6.5。

7. 根据权利要求5所述的高产叶黄素的诱变小球藻，其特征在于，所述发酵罐发酵培养的条件如下：初始接种量为2~2.5 g/l，在培养温度为27~28℃、初始转速200~220 转/分钟、通气量为0.5~0.7 vvm的条件下培养72小时后进行补料，培养至90~100小时。

8.一种如权利要求1~7任一所述的高产叶黄素的诱变小球藻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9. 根据权利要求8所述的高产叶黄素的诱变小球藻的制备方法，其特征在于，在s2中，所述化学诱变处理包括采用浓度为0.1~0.15 mol/l的甲基磺酸乙酯进行处理4~6小时；

10.权利要求1~7任一所述的高产叶黄素的诱变小球藻在生产叶黄素的应用。

技术总结
本申请涉及小球藻技术领域，尤其涉及一株高产叶黄素的诱变小球藻及其制备方法与应用；提供了一株高产叶黄素的诱变小球藻，该诱变小球藻为Chlorella pyrenoidos(Auxenochlorella pyrenoidosa)的诱变藻株ZC‑1003，保藏编号为No.63502，保藏中心为广东省微生物菌种保藏中心；该诱变小球藻在无光异养条件下生物量密度高，生长速度快，且能够得到高含量的叶黄素，有利于异养发酵小球藻生产叶黄素在工业上进行广泛应用。

技术研发人员：杨阳,刘宾,付爽,李浩东,车黎猛,吴云杰
受保护的技术使用者：藻辰（山东）生物工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15