一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法技术

本发明专利技术提供一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法，包括步骤：1)将螺旋藻接种到培养基中，于20‑40℃，4‑12klx，pH8.5‑10.5的条件下培养3天；2)将步骤1)中的螺旋藻继续在15‑35℃，2‑20klx，pH8.5‑11.0的条件下培养，通过向培养基中外源添加铁元素，培养3‑7天，获得高营养元素的螺旋藻。本发明专利技术方法大幅度地增加了螺旋藻中铁元素的含量，使营养元素与细胞内有机质结合，降低对胃肠道刺激性，提高人体吸收利用率。利用本方法培养的螺旋藻细胞的铁的含量比传统养殖方法175％；铁的有机化程度依次为89.98％。

A Method for Regulating the Accumulation of Iron in Spirulina

【技术实现步骤摘要】
一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法本专利技术是申请号CN201611267287.X，专利技术名称为“一种调控螺旋藻营养元素积累的方法”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及生物细胞定向培养及提取
，具体地说，涉及一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法。
技术介绍
近些年来，营养元素的补充越来越受到人们的关注。根据第三次全国营养调查数据显示，国人的钙摄入量仅有20％-50％，儿童的缺锌率高达60％，中国缺铁性贫血率平均为20％左右，大约2/3的地区缺硒。解决这些营养元素缺乏的传统方法，重者通过药物治疗，轻者通过膳食补充，而食物补充通常难以达到人体所需，药物多为无机成分补充，如氯化钙，硫酸锌等，人体往往吸收利用率低。针对这一现状，利用螺旋藻细胞营养元素吸收与富集的特性，将其作为载体，促进其营养元素积累，在细胞内将无机离子有机化，提高人体的吸收率和利用率，达到为人体补充营养元素的目的。目前，提高藻类营养元素的方法主要是通过增加外源培养液中离子浓度来达到元素积累的目的。然而，国内外诸多企业在养殖开发螺旋藻，在其养殖过程中，涉及到地域、季节、日温差等的变化对藻类生长与营养物质积累的影响非常大，却未见生长环境对螺旋藻营养元素积累的报道。专利技术人经过多年研究，结果表明环境因子(温度，环境，pH等)不仅影响螺旋藻的生长，而且影响其生理代谢，物质合成等功能，也对其矿物质营养积累具有深刻的影响。有效调控营养元素在螺旋藻细胞积累对于营养元素有机化，人体营养元素的补充，拓宽螺旋藻应用范围具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高螺旋藻营养元素(钙、铁、锌、硒)，特别是铁元素含量的方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术调控螺旋藻营养元素积累的方法，包括以下步骤：1)将螺旋藻接种到培养基中，于温度20-40℃，光照4-12klx，pH值8.5-10.5的条件下培养3天；2)将步骤1)中的螺旋藻继续在温度15-35℃，光照2-20klx，pH值8.5-11.0的条件下培养，分别通过向培养基中外源添加钙、铁、锌、硒元素，培养3-7天，获得高营养元素的螺旋藻。前述的方法，步骤2)具体如下：将步骤1)中的螺旋藻继续培养，调节温度到15-25℃，光照控制在11-20klx，pH控制在8.5-9.0，向培养基中添加外源CaCO3至终浓度0.4-0.8g/L，培养时间为3-7天，获得富含钙的螺旋藻。优选地，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到20℃，光照控制在12klx，pH控制在8.5，向培养基中添加外源CaCO3至终浓度0.6g/L，培养7天，获得富含钙的螺旋藻。前述的方法，步骤2)具体如下：将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到25-35℃，光照控制在2-6klx，pH控制在10-11.0，向培养基中添加外源FeSO4·7H2O至终浓度30-60mg/L，培养3-7天，获得富含铁的螺旋藻。优选地，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在4klx，pH控制在10.5，向培养基中添加外源铁FeSO4·7H2O至终浓度40mg/L，培养3天，获得富含铁的螺旋藻。前述的方法，步骤2)具体如下：将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到25-35℃，光照控制在6-11klx，pH控制在8.5-9.5，向培养基中添加外源ZnSO4·7H2O至终浓度30-70mg/L，培养时间为3-7天，获得富含锌的螺旋藻。优选地，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在8klx，pH控制在8.5，向培养基中添加外源锌ZnSO4·7H2O至终浓度40mg/L，培养3天，获得富含锌的螺旋藻。前述的方法，步骤2)具体如下：将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到28-35℃，光照控制在11klx以上，pH控制在9.0-10.0，向培养基中添加外源硒Na2SeO3至终浓度80-120mg/L，培养时间为3-7天，获得富含硒的螺旋藻。优选地，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在12klx，pH控制在9.5，向培养基中添加外源硒Na2SeO3至终浓度100mg/L，培养5天，获得富含硒的螺旋藻。优选地，步骤1)具体如下：将螺旋藻接种到培养基中，在30℃，12klx，pH值9.5的条件下培养3天。在本专利技术的一个具体实施方式中，调控螺旋藻营养元素积累的方法具体如下：1)将螺旋藻接种到培养基中，在30℃，12klx，pH值9.5的条件下培养3天；2)将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到20℃，光照控制在12klx，pH控制在8.5，向培养基中添加外源CaCO3至终浓度0.6g/L，培养7天，获得富含钙的螺旋藻，钙有机化程度达到84.17％；或者，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在4klx，pH控制在10.5，向培养基中添加外源铁FeSO4·7H2O至终浓度40mg/L，培养3天，获得富含铁的螺旋藻，铁有机化程度达到89.98％；或者，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在8klx，pH控制在8.5，向培养基中添加外源锌ZnSO4·7H2O至终浓度40mg/L，培养3天，获得富含锌的螺旋藻，锌有机化程度达到58.28％；或者，将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到30℃，光照控制在12klx，pH控制在9.5，向培养基中添加外源硒Na2SeO3至终浓度100mg/L，培养5天，获得富含硒的螺旋藻，硒有机化程度达到70.54％。前述的方法，步骤1)和2)中所述培养基为Zarrouk氏培养基(表1和表2)。表1Zarrouk培养液组成成分表2Zarrouk微量元素溶液组成成分前述的方法，步骤1)中接种螺旋藻后，藻液的OD560值为0.3。前述方法中，用质量浓度为0.1mol/L的磷酸调节pH值，所述螺旋藻为钝顶螺旋藻。本专利技术向藻液中外源添加的营养元素相对于螺旋藻是过量的，主要目的是提高营养元素的有机化程度，其生长率会有所下降，但不影响其生长。本专利技术还提供由上述方法制备的富含营养元素钙、铁、锌、硒的螺旋藻。本专利技术进一步提供上述方法在调控螺旋藻营养元素积累中的应用。本专利技术通过研究环境因子(温度、光照、pH值)与螺旋藻吸收积累钙、铁、锌和硒元素及其生长的关系，优化螺旋藻营养元素吸收积累的环境条件，进而达到螺旋藻细胞一定生长量的前提下，使营养元素积累量达到最大。即通过环境条件的调控和外液离子浓度的调控的双轨制，实现螺旋藻细胞营养元素的定向积累。这在实际生产中具有重要价值。即以利用不同地域，季节环境条件的变化和光热组合养殖螺旋藻来实现营养元素的定向积累为目标，指导生产实践，生产出不同营养元素含量高及其有机化程度高的藻粉，使螺旋藻产品多元化，不仅极大提高企业的经济效益，而且克服目前营养元素补充的缺陷，推动我国螺旋藻产业和健康产业的发展。本专利技术提供的方法大幅度地增加了螺旋藻中钙铁锌硒四种营养元素的含量，并且使营养元素与细胞内有机质结合，降低对胃肠道刺激性，提高人体吸收利用率。利用本方法培养的螺旋藻细胞的钙铁锌的含量比传统养殖方法分别提高了97％，175％和87％；钙铁锌硒的有机化程度依次为：84.17％，89.98％，58.28％和70.54％。具体实施方式以下实施例用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将螺旋藻接种到培养基中，于温度20‑40℃，光照4‑12klx，pH值8.5‑10.5的条件下培养3天；2)将步骤1)中的螺旋藻继续在温度15‑35℃，光照2‑20klx，pH值8.5‑11.0的条件下培养，通过向培养基中外源添加铁元素，培养3‑7天，获得高营养元素的螺旋藻。

【技术特征摘要】
1.一种调控螺旋藻营养元素铁元素积累的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将螺旋藻接种到培养基中，于温度20-40℃，光照4-12klx，pH值8.5-10.5的条件下培养3天；2)将步骤1)中的螺旋藻继续在温度15-35℃，光照2-20klx，pH值8.5-11.0的条件下培养，通过向培养基中外源添加铁元素，培养3-7天，获得高营养元素的螺旋藻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)具体如下：将步骤1)中的螺旋藻继续培养，温度调节到25-35℃，光照控制在2-6klx，pH控制在10-11.0，向培养基中添加外源FeSO4·7H2O至终浓度30-60mg/L，培养3-7天，获得富含铁的螺旋藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博生，徐青艳，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11