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一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质积累的方法技术

技术编号:12488167 阅读:92 留言:0更新日期:2015-12-11 02:40
本发明专利技术公开了一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质积累的方法,特点是步骤如下:将数生长期的三角褐指藻按10%的体积比接种到海水培养液中后,加入2,4-表油菜素内酯使其终浓度为0.05-0.15 mg/L,于培养温度为20℃,光照强度为5000 lx,光照周期为12 h/12 h,每天充分摇瓶3次,共培养10 d即,其中岩藻黄素积累的最适浓度为0.05 mg/L,脂质积累的最适浓度为0.1 mg/L,优点是通过在培养基中添加一定量的2,4-表油菜素内酯,可有效提高三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质积累速度,显著提高三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质的含量,具有操作简单,成本低,生产周期短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三角褐指藻,尤其是涉及一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质 积累的方法。
技术介绍
岩藻黄素(fucoxanthin)是一类广泛存在于褐藻和硅藻中的类胡萝卜素。这种色 素不仅存在于海带、裙带菜等巨藻中,在微藻中也有发现,尤其以硅藻中含量最为丰富。其 分子结构中含有不同寻常的共辄双键和5, 6-单环氧基,这种结构使其具有抗癌、抗肥胖、 抗炎症、抗糖尿病以及抑制血管增生的作用。 人类的生存和发展离不开能源,由于石油、煤炭等传统化石燃料的有限性和不可 再生性,导致化石燃料日益枯竭,并造成了严重的环境问题,寻找绿色可再生能源迫在眉 睫。在众多生物燃料中,微藻具有生长周期短、光合效率高、生物量高、油脂含量高等优点, 被认为是生物柴油的最佳选择之一。限制微藻生物柴油实现商业化生产的根本原因是生产 成本高,微藻生物量及油脂含量是影响微藻生物柴油生产成本的关键因素。因此,选择合适 的微藻并提高培养微藻的生物量、油脂含量及产量是推动微藻生物柴油生产的有效对策。三角褐指藻为真核单细胞海洋微藻,属于硅藻门、羽纹纲、褐指藻目、褐指藻科、褐 指藻属。生长速度快,适应范围广,富含丰富的蛋白质、脂肪、多糖等生物活性物质,脂质含 量尤其丰富。Kim等发现在三角褐指藻中的岩藻黄素的含量要比巨藻中的还要高,因此三角 褐指藻被认为是产岩藻黄素的商业藻种。 2, 4_表油菜素内酯(2, 4-Epibrassinolide,EBR)作为绿色环保型植物生长调节 剂,具有高效、广谱、无毒等特点,它最突出的生理作用就是促进植物细胞的伸长与分裂。一 些学者认为EBR在植物体内单一或协同其他激素对细胞分裂等过程起作用,它通过调节细 胞分裂素、赤霉素、脱落酸等的水平来增加细胞质中Ca 2+浓度,进而控制细胞分裂。EBR作 为一种诱导子能够诱导转录植物中的特定基因,从而提高植物的次生代谢产物。或者在细 胞内作为第二信使而直接产于胞内信号的转导,或通过对其它信号通路的调节间接影响细 胞生物的活动。目前,国内外还没有公开任何关于利用2, 4-表油菜素内酯来促进三角褐指 藻中岩藻黄素和/或脂质积累的相关研究报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质 积累的方法,该方法通过在培养基中添加一定量的2, 4-表油菜素内酯,可有效提高三角褐 指藻中岩藻黄素和/或脂质积累速度,显著提高三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质的含量, 具有操作简单,成本低,生产周期短。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种促进三角褐指藻中岩藻黄素 和/或脂质积累的方法,将数生长期的三角褐指藻按10%的体积比接种到海水培养液中后, 加入2, 4-表油菜素内酯使其终浓度为0. 05-0. 15 mg/L,于培养温度为20°C,光照强度为 5000 lx,光照周期为12 h/12 h,每天充分摇瓶3次,共培养10 d即可获得岩藻黄素和/或 脂质含量较高的三角褐指藻。 所述的海水培养液将灭菌的宁波大学3号母液按1:1000的比例加入到灭菌的海 水中摇晃均匀后得到,所述的宁波大学3号母液的配方为:KN0 3 10g,KH2P04 lg,FeS04*7H20 0.25g,MnS04 0 . 0 2 5g,EDTANa2 lg,VBi 0.0006, dH20 100ml。 所述的2, 4-表油菜素内酯在海水培养液中的终浓度为0.05 mg/L。该浓度为岩藻 黄素积累的最适浓度,可使岩藻黄素含量达到最大。 所述的2, 4-表油菜素内酯在海水培养液中的终浓度为0. 1 mg/L。该浓度为脂质 积累的最适浓度,可使脂质含量达到最大。 与现有技术相比,本专利技术的优点在于:本专利技术一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和 /或脂质积累的方法,通过浓度为0. 05-0. 15 mg/L的2, 4-表油菜素内酯对三角褐指藻的 诱导处理,使三角褐指藻生物量、岩藻黄素含量、脂质含量及产量增加显著,其原因可能是 2, 4-表油菜素内酯作为新型植物生长调节物质,可通过促进光合作用从而提高藻类细胞生 长,也可影响藻类脂类代谢、糖类代谢和次生代谢调控,从而促进岩藻黄素含量和脂质含量 的上升。该专利技术操作简单,成本低,生产周期短,无有害物质产生,适于批量处理和工厂化生 产,为岩藻黄素/微藻产油业的开发利用提供了技术支持。【附图说明】 图1为本专利技术三角褐指藻光密度-细胞密度曲线; 图2为利用不同浓度EBR处理三角褐指藻后生长曲线图; 图3为利用不同浓度EBR处理三角褐指藻后生物量及比生长速率变化; 图4为利用0. lmg/L EBR处理后岩藻黄素粗提液的扫描光谱图; 图5为岩藻黄素标准品的扫描光谱图。【具体实施方式】 以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。 一、实验方法 1、三角褐指藻的培养 三角褐指藻由宁波大学海洋生物工程重点实验室微藻室提供。天然海水经沉淀和脱脂 棉过滤后,高温灭菌。待冷却至室温后,将灭菌的宁波大学3号母液按1 :1000的比例加入 到灭菌的海水中摇晃均匀后得到海水培养液,备用。宁波大学3号母液的配方为:KN0310g, KH2P04 lg,FeS04? 7H20 0?25g,MnS040?025g,EDTANa2lg,VBi 0?0006,dH20 100ml 〇 将对 数生长期的三角褐指藻按10%的体积比接种到海水培养液中,并置于光照培养箱中培养, 培养温度为20°C,光照强度为5000lx,光照周期为12 h/12 h (光/暗),每天充分摇瓶3 次,并随机交换位置以减少光照差异,共培养10 d。 2、三角褐指藻光密度回归方程和生长曲线测定 取5 mL对数生长期的三角褐指藻藻液,倍比稀释,采用分光光度法测定各组稀释液的 光吸收值〇D_,同时用血球计数法计算各组样品中三角褐指藻的细胞密度。根据测定结果 以光吸收值〇D6S。为X轴,三角褐指藻细胞密度为Y轴,绘制光密度-细胞密度标准曲线,并 求得回归方程。培养过程中每天定时从不同质量浓度EBR处理的培养液中取3 mL藻液,测 定〇D_值,并根据上述光密度-细胞密度回归方程,计算各样品中三角褐指藻的细胞密度, 绘出三角褐指藻生长曲线。 通过测定倍比稀释的三角褐指藻的藻细胞数量和0D6S。,得出光密度-细胞密度回 归方程(如图1所示):y=18. 063x+0. 0047, R2=0. 9964。式中,y为每毫升藻液的细胞数量, x为0D_的值,相关系数为0. 9964。由相关系数可知,用0D _可以反映三角褐指藻的生长 情况。 3、生物量及比生长速率的测定 取稳定期的藻液40、80、120、160、200 1^,分别加入160、120、80、40、0 11^海水培养液, 测定其〇D6S。的值。然后将这五组样品5000 r/min离心10 min,收集藻泥,冷冻干燥48 h, 称重,每个样品设三个平行组。以0D6S。为X轴,生物量(g*L-l)为Y轴,绘制0D 生物量 标准曲线。根据不同浓度EBR处理下样品的吸光值,通过该标准曲线,计算稳定期时三角褐 指藻细胞的生物量。比生长速率计算公式为y= (111财-11^。)/1',%是接种后初始的细胞 数,Nt是经过T天后的细胞数。 4、岩藻黄素本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种促进三角褐指藻中岩藻黄素和/或脂质积累的方法,其特征在于:将数生长期的三角褐指藻按10%的体积比接种到海水培养液中后,加入2,4‑表油菜素内酯使其终浓度为0.05‑0.15 mg/L,于培养温度为20℃,光照强度为5000 lx,光照周期为12 h/12 h,每天充分摇瓶3次,共培养10 d即可获得岩藻黄素和/或脂质含量较高的三角褐指藻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王小飞龚一富王何瑜
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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