提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法
2023-06-23 05:01:16
專利名稱：提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法
技術領域：
本發明涉及提高植物碳水化合物含量的方法，具體地說，涉及提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法。
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，尤其它含有的多糖，具有多種生物活性，在醫藥保健領域具有廣泛的用途。近幾十年來，國內外對螺旋藻多糖進行了一系列組成、結構、藥理和臨床研究，結果表明螺旋藻多糖具有提供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。然而，據研究報導，螺旋藻細胞多糖含量比較低，一般佔幹藻粉疒3%之間，因此，這就使螺旋藻多糖產量低、成本高，其應用·受到極大的限制。隨著螺旋藻多糖研究和應用日益深入和廣泛，螺旋藻細胞多糖的資源量成為其廣泛應用的瓶頸。因此開發一種行之有效、成本低廉的提高螺旋藻多糖含量的方法成為亟待解決的問題。
發明內容
本發明旨在針對螺旋藻多糖含量低的缺陷，提供一種提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法。為了實現本發明目的，本發明的一種提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法，包括步驟1)培養螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 5 ；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，作為提取螺旋藻多糖的原料。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6. 2^7. 2。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 48°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。還可將其製成多糖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，可使螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2. 5倍以上，該方法可操作性強，效果顯著，極大地降低了螺旋藻多糖的生產成本，經濟效益顯著，而且拓寬了螺旋藻多糖應用範圍。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。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，所用原料均為市售商品。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提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養條件下培養5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. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 2，然後將螺旋藻液注入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 ·πΓ2 · s—1下，照射6小時，當大部分藻細胞下沉後，收集底層藻細胞用於提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量7. 8%。碳水化合物含量27. 3%。實施例2提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養條件下培養6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. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 6，然後將螺旋藻液注入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8小時，當大部分藻細胞下沉後，收集底層藻細胞用於提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量10. 5%。碳水化合物含量為34%。實施例3提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養條件下培養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. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在7. 2，然後將螺旋藻液注入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7小時，當大部分藻細胞下沉後，收集底層藻細胞用於提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量9. 1%。碳水化合物含量31. 5%。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0. 3，
在3(T35°C，pH值8. 25 10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. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 0，然後將螺旋藻液注入10升的玻璃缸(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6^8小時，收集螺旋藻細胞用於提取螺旋藻多糖，螺旋藻多糖含量3. 2%，其碳水化合物含量18%。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，可使螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2. 5倍以上。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，拓寬了螺旋藻多糖應用範圍。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碳水化合物含量的方法，其特徵在於，包括步驟 O培養螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 5 ； 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 ^ma 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，步驟I)中培養螺旋藻細胞使用的培養液為Zanxnik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。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，步驟I)中藻液的碳氮比控制在6.2^7. 2。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，步驟2)中藻池深度超過30cm。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，步驟2)中藻液溫度控制在35 48°C。
6.由權利要求Γ5任一項所述方法製備的螺旋藻細胞。
7.由權利要求6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碳水化合物和多糖含量的方法，將細胞密度OD值達0.9-1.5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多糖的原料。螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2.5倍以上。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，拓寬了螺旋藻多糖應用範圍。
文檔編號A23L1/29GK102899253SQ201210418828
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