促進螺旋藻細胞積累蛋白質的方法
2023-06-23 05:13:31
專利名稱：促進螺旋藻細胞積累蛋白質的方法
技術領域：
本發明涉及提高浮遊植物蛋白質含量的方法，具體地說，涉及提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法。
背景技術：
螺旋藻(Spirulina)又名藍藻，具有滋補、強壯、益氣養血、抗營養不良等作用，它富含豐富的維生素、蛋白質、不飽和脂肪酸、微量元素，尤其它含有的蛋白質是螺旋藻的主要營養物質，螺旋藻已廣泛用於醫藥保健、食品添加、飼料添加、水產養殖、精細化工等方面。如螺旋藻蛋白質中的藻藍蛋白具有多種生物活性，藻藍蛋白具有提高機體免疫力和抗腫瘤作用，抗氧化和抗衰老的作用，抗疲勞和抗病毒的作用，抗輻射和抗突變的作用等多種藥理作用，在醫藥保健和基因工程領域具有廣泛的用途。
近幾十年來，國內外對螺旋藻細胞蛋白質分離、提取和應用研究，或將螺旋藻蛋白質酶解成多肽用於保健品和食品添加。一般文獻報導，螺旋藻細胞蛋白質含量60-70%，然而在螺旋藻企業規模化生產大部分產品的蛋白質含量為50-60%。螺旋藻蛋白質含量是螺旋藻產品重要指標之一，食品螺旋藻粉國家標準蛋白質含量> 55%。可見，提高螺旋藻蛋白質含量對提高螺旋藻產品的質量、開發新產品和螺旋藻蛋白資源的利用具有重要意義。
發明內容
本發明旨在針對生產中螺旋藻細胞蛋白質含量低的缺陷，提供一種提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法，該方法包括下述步驟1)培養螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 4 ；2)將懸浮於藻池表面的螺旋藻細胞暴露在強光600-1800 μ mo I
照射6 8小時，收集下沉的螺旋藻細胞。前述的方法，還包括使下沉的螺旋藻細胞置於黑暗條件下1(Γ16小時，收集上浮的螺旋藻細胞的步驟。其中，步驟I)中培養螺旋藻細胞使用的培養液為Zairouk培養液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵O. 2g/L，EDTA 二鈉O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配製。優選地，步驟I)中藻液的碳氮比控制在4. 3 6. I。優選地，步驟2)中藻池深度超過30cm。靜置3飛小時以上使大部分藻細胞浮於液面層。優選地，步驟2)中藻液溫度控制在35 47°C，以促進藻細胞快速下沉。本發明還提供由上述方法製備的螺旋藻細胞以及由所述螺旋藻細胞製備的食品及保健品。還可將其製成蛋白含量高的藻泥和幹藻粉產品。與現有技術相比，本發明的優點在於本發明對於螺旋藻藻種和採用的預培養液沒有特殊要求，使用範圍比較廣泛；在一定條件下，使用強光照射和相對高溫，配合較低的碳氮比，可使螺旋藻蛋白含量增加約40個百分點以上，該方法可操作性強，效果顯著，極大地降低了螺旋藻蛋白的生產成本，經濟效益顯著，而且拓寬了螺旋藻蛋白應用範圍。
具體實施例方式以下實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬於本發明的範圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。以下實施例中採用的Zarrouk培養液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵O. 2g/L，EDTA 二鈉O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配製。 實施例I提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養條件下培養5 7天，使其達到對數生長期，並使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 1，注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為35cm),靜置3小時,溫度調節到35°C,暴露在強光600 μ mo I · m_2 · s—1下,照射6小時，當大部分藻細胞下沉後，將沉於底層的螺旋藻細胞置於黑暗條件下10小時，使其大部分細胞上浮，收集上浮的螺旋藻細胞用於提取螺旋藻蛋白質，所得螺旋藻粉蛋白質含量可達71. 2%。實施例2提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養條件下培養5 7天，使其達到對數生長期，並使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟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(藻液深度為42cm)，靜置5小時，溫度調節到43°C，暴露在強光1300 μ mol · m_2 · s—1下，照射7小時，當大部分藻細胞下沉後，將沉於底層的螺旋藻細胞置於黑暗條件下14小時，使其大部分細胞上浮，收集上浮的螺旋藻細胞用於提取螺旋藻蛋白質，所得螺旋藻粉蛋白質含量可達82. 1%。實施例3提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養條件下培養5 7天，使其達到對數生長期，並使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟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(藻液深度為50cm)，靜置6小時，溫度調節到47°C，暴露在強光1800 μ mol · m_2 · s—1下，照射8小時，當大部分藻細胞下沉後，將沉於底層的螺旋藻細胞置於黑暗條件下16小時，使其大部分細胞上浮，收集上浮的螺旋藻細胞用於提取螺旋藻蛋白質，所得螺旋藻粉蛋白質含量可達75. 3%ο實施例4螺旋藻細胞的培養方法(對比)操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養條件下培養5 7天，使其達到對數生長期，並使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟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(藻液深度為40cm)，靜置3 6小時，溫度調節到32°C，在光照為200^500 μ mo I · m_2 · s-1下，照射61小時，收集螺旋藻細胞用於提取螺旋藻蛋白質，螺旋藻蛋白質含量50. 0%。
通過將實施例f 3與實施例4的培養結果進行比較，可以看出，採用本發明的螺旋藻養殖方法，可使螺旋藻蛋白含量增加約40個百分點以上。大大提高了螺旋藻養殖效率，降低了生產成本，顯著提高了經濟效益，拓寬了螺旋藻蛋白應用範圍。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。
權利要求
1.一種提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法，其特徵在於，所述方法包括下述步驟 O培養螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 4 ； 2)將懸浮於藻池表面的螺旋藻細胞暴露在強光600-1800 μ mo I · m 2 · s 1下,照射6 8小時，收集下沉的螺旋藻細胞。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，還包括使下沉的螺旋藻細胞置於黑暗條件下1(Γ16小時，收集上浮的螺旋藻細胞的步驟。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，步驟I)中培養螺旋藻細胞使用的培養液為Zairouk培養液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵 O. 2g/L，EDTA 二鈉 O. 08g/L, pH 值 8. 25 10，以水配製。
4.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，步驟I)中藻液的碳氮比控制在4.3^6. I。
5.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，步驟2)中藻池深度超過30cm。
6.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，步驟2)中藻液溫度控制在35 47°C。
7.由權利要求Γ6任一項所述方法製備的螺旋藻細胞。
8.由權利要求7所述螺旋藻細胞製備的食品及保健品。
全文摘要
本發明提供了一種提高螺旋藻細胞蛋白質含量的方法，將細胞密度OD值達0.9-1.4的螺旋藻藻液注入藻池裡，靜置後使螺旋藻細胞懸浮於藻池表面，置於強光600-1800μmol·m-2·s-1下，照射約6~8小時，使大部分螺旋藻細胞下沉於液體底層，收集底層螺旋藻細胞作為提取螺旋藻蛋白質的原料。所得螺旋藻粉蛋白含量增加約40%以上。極大提高了螺旋藻養殖效率，降低了生產成本，顯著提高了經濟效益。該藻粉可作為螺旋藻蛋白粉的生產，對提高螺旋藻產品的質量和開發螺旋藻蛋白質資源具有重要價值。
文檔編號A23L1/29GK102899252SQ201210418818
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者李博生, 賈輝 申請人:北京林業大學