一种添加外源性L-精氨酸促进雨生红球藻生物量和虾青素产量的方法技术

本研究提供了一种新的使雨生红球藻促产虾青素方法。在高光照下，通过策略性地添加适量的L

【技术实现步骤摘要】
一种添加外源性L
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精氨酸促进雨生红球藻生物量和虾青素产量的方法


[0001]本专利技术涉及到微藻的培养，主要是通过向培养基中添加L
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精氨酸来增加雨生红球藻的生物量和虾青素产量的方法。

技术介绍

[0002]虾青素是一种类胡萝卜素，以其强抗氧化性质而闻名。虾青素被广泛应用于食品、制药、医疗和化妆品行业。虾青素对人类健康有益，具有抗氧化作用，可预防癌症、糖尿病、心血管疾病、溃疡和炎症等。雨生红球藻是天然虾青素的强大来源。如何提高雨生红球藻生物量和虾青素产量并降低培养成本是研究的热点。
[0003]当雨生红球藻受到各种环境胁迫，如：营养缺乏、高温、强光和高盐等，雨生红球藻会提高虾青素产量以对抗这些对生长不利的因素。然而，这些胁迫条件会因过量反应性氧化物(ROS)产生而抑制微藻的光合作用效率，从而导致整体细胞生长的减少、细胞死亡的增加，并自动降低整体虾青素的产量。以往研究还发现，添加外源物质γ
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氨基丁酸(GABA)可以增加雨生红球藻的生长和生物量。
[0004]L
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精氨酸是一种植物生长调节剂，是一种氮碳比最高的多功能氨基酸之一。它是多胺(PAs)和信号分子，如一氧化氮生物合成的前体。多胺和一氧化氮参与细胞分裂、分化和应激反应。此外，精氨酸是脯氨酸合成的前体，脯氨酸参与应激反应和渗透调节。精氨酸可以在不利的环境因素下，如干旱、寒冷、高温和高盐等环境因素下，提高植物生长、代谢产物产量和耐逆性。目前，尚未见关于精氨酸用于增加雨生红球藻的抗逆性以及对虾青素积累的影响的研究报道。本专利技术专利通过添加合适量的L
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精氨酸同时调节其它有关生长条件离子浓度，由此提高雨生红球藻生物量以及强光作用提高虾青素产量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是通过添加新的外源促进剂以抵消不利环境应激所带来的影响，由此提高雨生红球藻的生物量和虾青素产量。
[0006]本专利技术提出在雨生红球藻的合适的培养阶段添加L
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精氨酸来提高生红球藻的生物量和虾青素产量。
[0007]其优选条件包括：
[0008]优选地，所述雨生红球藻培养采用的培养基为BBM培养基。
[0009]优选地，所述BBM培养基的配方如下：NaNO3:250mg/L,KH2PO4:175mg/L,K2HPO4:75mg/L,NaCl:25mg/L,EDTA:50mg/L,KOH:31mg/L,H3BO3:11.42mg/L,CaCl2·
2H2O:25mg/L,MnCl2·
4H2O:0.288mg/L,Co(NO3)2·
6H2O:0.098mg/L,FeSO4·
7H2O:0.996mg/L,MoO3:0.142mg/L,MgSO4·
7H2O:75mg/L,ZnSO4·
7H2O:8.82mg/L,CuSO4·
5H2O:1.57mg/L。
[0010]优选地，所述雨生红球藻培养阶段的条件为白光光照强度40μmol
·
m
‑2·
s
‑1，光：暗比为16h:8h，培养温度为25℃。
[0011]优选地，所述雨生红球藻在虾青素诱导期的光照强度为120μmol
·
m
‑2·
s
‑1，光：暗比为16h:8h，培养温度为25℃。
[0012]优选地，所述L
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精氨酸在培养基中的终浓度为0.5mM。
[0013]有益效果：在尝试了100μM、0.25mM、0.50mM和1mM等不同浓度后，选择了该浓度。100μM和0.25mM对生物量和虾青素的影响很小。1mM在三天后使培养物变得混浊。我们得出结论，选择0.5mM是因为它对生物量和虾青素都有很大的影响。
[0014]优选地,培养基中氯化钙(CaCl2)的最终浓度为35
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38毫克/升。
[0015]有益效果：在尝试了30mg/L、37mg/L、70mg/L、140mg/L、210mg/L和300mg/L等不同浓度后，选择了37mg/L的CaCl2。70mg/L、140mg/L、210mg/L和300mg/L的浓度在添加后立即使细胞凝聚并在2天后杀死细胞。30mg/L和37mg/L都有良好的效果，但后者被选择是因为它在添加后15天内增加了虾青素和生物量。
[0016]优选地，L
‑
精氨酸通过0.22微米的无菌滤膜过滤。
[0017]优选地，将氯化钙(CaCl2)加入到BBM溶液中，并在100℃下灭菌20分钟。
[0018]优选地，在雨生红球藻接种培养的同时加入L
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精氨酸，培养时间为15天。
[0019]优选地，所述雨生红球藻进入生长平台期时提高光照培养强度培养至完全变成红色包囊细胞。
[0020]优选地，所述雨生红球藻进入生长平台期时提高光照培养强度培养15天。
[0021]本专利技术的优点在于：这个新颖方法的优点在于向H.pluvialis的培养基中添加L
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精氨酸可以增强H.pluvialis细胞的抗压能力和光保护能力。这种条件延缓了光合作用的停滞，增加了细胞数量和生物量，缩短促产虾青素培养时间，还减轻了高光照应激造成的氧化损伤。在培养基中加入CaCl2有利于增加生物量和虾青素含量，L
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精氨酸和钙共同作用可以对红球藻生长和促产虾青素产生协同作用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例2中，与对照组相比，L
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精氨酸对雨生红球藻细胞光密度(生长曲线)的影响。
[0023]图2为本专利技术实施例2中L
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精氨酸对血球藻生长过程中叶绿素含量的影响。
[0024]图3为本专利技术实施例2中L
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精氨酸与对照相比对血球藻细胞数量的影响。
[0025]图4为本专利技术实施例2中L
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精氨酸和钙对强光照射后虾青素产量和生物量的影响。
[0026]图5为本专利技术实施例2中经L
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精氨酸处理的藻细胞在不同时间高光照射后的显微图片。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按
照产品说明书进行。
[0029]实施例1
[0030]提高雨生红球藻虾青素产量的方法
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，其特征在于：包括以下步骤：在雨生红球藻接种培养过程中加入L
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精氨酸，待雨生红球藻进入生长平台期时提高光照培养强度进行培养。2.根据权利要求1所述的外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，其特征在于：所述雨生红球藻培养采用的培养基为BBM培养基。3.根据权利要求2所述的外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，其特征在于：所述BBM培养基的配方如下：NaNO3:250mg/L,KH2PO4:175mg/L,K2HPO4:75mg/L,NaCl:25mg/L,EDTA:50mg/L,KOH:31mg/L,H3BO3:11.42mg/L,CaCl2·
2H2O:25mg/L,MnCl2·
4H2O:1.44mg/L,Co(NO3)2·
6H2O:0.49mg/L,FeSO4·
7H2O:4.98mg/L,MoO3:0.71mg/L,MgSO4·
7H2O:75mg/L,ZnSO4·
7H2O:8.82mg/L,CuSO4·
5H2O:1.57mg/L。4.根据权利要求1所述的外加添加剂提高雨生红球藻虾青素产量的方法，其特征在于：所述雨生红球藻培养阶段的条件为白光光照强度40mmol
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵家江，黄青，阿道夫，
申请(专利权)人：云南红青夫生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：