CN102352319A - 杜氏盐藻累积有机碘的养殖方法 - Google Patents

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Abstract

一种累积杜氏盐藻中有机碘的养殖方法，通过改变杜氏盐藻的养殖条件达到促进其生长、增加β-胡萝卜素和有机碘的累积量的效果。本发明最终获得杜氏盐藻生物量、β-胡萝卜素累积量均为常规培养的1.5倍以上，藻体有机碘含量达到110.6mg/kg干重。本发明缩短了杜氏盐藻养殖时间，养殖条件易于控制，生产成本低，产品附加值高。在整个养殖过程中添加的物质符合国家规定，产品安全可靠，可应用于食品和医药行业。

Description

杜氏盐藻累积有机碘的养殖方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及杜氏盐藻的养殖方法。 
背景技术
杜氏盐藻(Dunaliella salina)隶属绿藻门(Chlorophy ta)、团藻目(Volvocales)、多毛藻科(Poly-blepharidaceae)、杜氏藻属(Dunaliella，Teodoresco)，是一种能在高盐环境中生长的无细胞壁的单细胞绿藻，已广泛应用于食品、医药保健、化工及养殖行业。这种藻在澳大利亚、美国和以色列等国家已经实现了工业化生产。杜氏盐藻在特定培养条件下能积累甘油和β-胡萝卜素，β-胡萝卜素的累积量可达干重的14％，为自然界所有生物之首。β-胡萝卜素作为性能优异的功能性营养强化剂，具有抗辐射、调节人体免疫、抑制肿瘤、防治心血管疾病、改善视力等功能，应用范围十分广泛。 
碘是人体的必需元素，若碘摄入不足易引起甲状腺肿大，智力发育迟缓。若碘摄入过量同样可引起甲状腺肿大，智力发育迟缓、甲状腺癌、甲亢等病。因我国在多个地方发现了高碘中毒病例，为此，卫生部在2010年7月将原国家标准规定的食用盐最高强化碘含量60mg/kg，下调为食用盐中碘含量的平均水平为20mg/kg--30mg/kg。人体碘的来源主要有三种途径：食物、饮水和空气。不同地区的食物、饮水中碘的含量不同，同时不同的人群对碘的吸收率也不同。因此即使食用同种碘盐，有的人可能碘摄入不足，有的可能碘摄入过量。所以即使将碘盐中的碘含量减少，也未解决根本问题。迟玉森等人研究发现一个体重50kg的人，一次性服下5g生物有机碘是安全的，该剂量高于成人日摄碘量上限300微克的1.67万倍，另外，服用生物有机碘还能防止过量无机碘盐的中毒，这表明服用生物有机碘可以很好地解决不同地区、不同人群因食用碘盐而引起的不良后果。 
综上所述，若能研究出一种培养方法：既能促进杜氏盐藻的生长，又能增加藻体内β-胡萝卜素和有机碘的累积。那么用这种方法培养出来的藻将具有补碘、预防高碘中毒、改善视力、促进智力发育的功能，其应用前景十分广阔。 
检索中国专利，发现养殖杜氏盐藻的专利只有一个。专利号为93106062.1，发明名称为“养殖盐藻生产β-胡萝卜素模式的建立”，该方法是：根据盐藻生长模式和β-胡萝卜素累积模式所需的环境条件，改变养殖过程中的环境因子以达目的。其中包括：光照强度30000勒克斯左右、盐度由150～180‰升高到240‰、温度由24～28℃升高到30℃以上、N浓度由1mmol/L下降到0.5～1mmol/L、P浓度由0.3mmol/L下降到0.1mmol/L。该方法操作简单，对设备和技术要求不高，方便调控，但只考虑了杜氏盐藻的生长和β-胡萝卜素的累积，没有考虑碘的累积，生产出的盐藻粉功能不多，附加值不高。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够累积碘的杜氏盐藻的养殖方法，使其不但能促进杜氏盐藻的生长，增加藻体内β-胡萝卜素的累积还能有效的增加藻体内有机碘的累积。 
本发明实现目的的技术方案如下： 
一种杜氏盐藻的养殖方法，养殖过程分两个阶段，在第二阶段养殖中添加KIO3，其含量为0.4～0.6g/L。 
而且，所述的养殖过程如下： 
(1)前期准备：将卤水：淡水按重量比3∶1混合后，加入各种盐分，将盐分混匀后调pH为8.0，制成培养基，之后将该培养基消毒，采用该培养基对藻种进行扩大培养至对数生长期； 
(2)第一阶段养殖：把对数期生长的藻液按10wt％的接种量接入到藻细胞养殖池，控制养殖池的温度20～30℃、盐度30‰～40‰、光照10000lx、pH 7～9、KNO3 600mg/L、KH2PO4 60mg/L、NaHCO3 500mg/L，培养6～8天； 
(3)第二阶段养殖：控制养殖池温度在30～40℃、盐度在110‰～120‰、光照20000lx～40000lx、pH7～9、NaHCO3 500mg/L，KIO3 0.4～0.6g/L，培养8～10天； 
(4)将藻液收集成藻糊。 
而且，经过步骤(4)采收干净后的培养液重新接入藻种重复生产。 
而且，所述卤水含盐量14wt％。 
而且，所述步骤(1)的盐分的种类和浓度如下：KNO3 600mg/L；KH2PO4 60mg/L；NaHCO3500mg/L；Na2EDTA 1.89mg/L；FeCl3·6H2O 2.44mg/L；H3BO3 0.60mg/L；ZnCl2 0.06mg/L；CoCl2·6H2O 0.050mg/L；MnCl2·4H2O 0.040mg/L；(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.38mg/L；CuSO4·5H2O0.06mg/L。 
本发明的优点及有益效果： 
(1)本发明采用两阶段养殖方式：第一阶段采用有利于盐藻生长的环境因素，在短期内获得大量藻细胞数；第二阶段采用添加适量碘酸钾及改变培养条件使其有利于β-胡萝卜素和有机碘的累积。 
(2)本发明的方法增加了产品的产量和附加值，工艺简单能耗低，每次养殖的藻种均由保种室扩大培养后进行生产，既确保了工艺的优越性，也保证了藻种的品质，同时不影响生产的正常进行。 
(3)本发明通过改变杜氏盐藻的养殖条件达到促进其生长、增加β-胡萝卜素和有机碘的累积量的效果，最终获得杜氏盐藻生物量、β-胡萝卜素累积量均为常规培养的1.5倍以上，藻体有机碘含量达到110.6mg/kg干重。 
(4)本发明缩短了杜氏盐藻养殖时间，养殖条件易于控制，生产成本低，产品附加值高。在整个养殖过程中添加的物质符合国家规定，产品安全可靠，可应用于食品和医药行业。 
附图说明
图1为本发明杜氏盐藻二阶段养殖示意流程图。 
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能 以下述实施例来限定本发明的保护范围。 
实施例1： 
一种杜氏盐藻的养殖方法，养殖过程分两个阶段，具体步骤如下： 
(1)前期准备：将卤水(含盐量14％)、淡水按3∶1混合后，依次按比例加入下列物质：KNO3 600mg/L；KH2PO4 60mg/L；NaHCO3 500mg/L；Na2EDTA 1.89mg/L；FeCl3·6H2O 2.44mg/L；H3BO3 0.60mg/L；ZnCl2 0.06mg/L；CoCl2·6H2O 0.050mg/L；MnCl2·4H2O 0.040mg/L；(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.38mg/L；CuSO4·5H2O 0.06mg/L。混匀后调pH为8.0，制成培养基。之后将该培养基导入消毒池消毒，镜检无其它生物污染后导入藻细胞养殖池；从保种室内引出藻种进行扩大培养，使其保证有足够生物量用于接种需要。 
卤水的定义为：盐类含量高于5％的地下水或浓缩海水，本实例配制培养基所用的卤水是浓缩海水，其盐度为14％。 
(2)第一阶段养殖：把对数期生长的藻液按10wt％的接种量接入到藻细胞养殖池，温度在25℃、盐度在30‰、光照10000lx、pH在7.0、600mg/L KNO3、60mg/L KH2PO4、500mg/L NaHCO3，培养7天。 
(3)第二阶段养殖：控制养殖池温度在35℃、盐度在120‰、光照30000lx、pH：7.0、500mg/LKIO3、500mg/L NaHCO3，培养10天。 
(4)将藻液通过采收装置收集成藻糊，采收干净后的培养液可重新接入藻种进行重复生产。 
经检测，β-胡萝卜素含量为40.8mg/L，有机碘含量为110.6mg/kg干重。 
实施例2： 
一种杜氏盐藻的养殖方法，养殖过程分两个阶段，具体步骤如下： 
(1)前期准备：将卤水(含盐量14％)、淡水按3∶1混合后，依次按比例加入下列物质：KNO3 600mg/L；KH2PO4 60mg/L；NaHCO3 500mg/L；Na2EDTA 1.89mg/L；FeCl3·6H2O 2.44mg/L；H3BO3 0.60mg/L；ZnCl2 0.06mg/L；CoCl2·6H2O 0.050mg/L；MnCl2·4H2O 0.040mg/L；(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.38mg/L；CuSO4·5H2O 0.06mg/L。混匀后调pH为8.0，制成培养基。之后将该培养基导入消毒池消毒，镜检无其它生物污染后导入藻细胞养殖池；从保种室内引出藻种进行扩大培养，使其保证有足够生物量用于接种需要。 
(2)第一阶段养殖：把对数期生长的藻液按10wt％的接种量接入到藻细胞养殖池，温度在20℃、盐度在40‰、光照≈10000lx、pH在6.8、600mg/L KNO3、60mg/L KH2PO4、500mg/L NaHCO3，培养8天。 
(3)第二阶段养殖：控制生产池温度在30℃、盐度在110‰、光照20000lx、pH：9.0、400g/L KIO3、500mg/L NaHCO3，培养8天。 
(4)将藻液通过采收装置收集成藻糊，采收干净后的培养液可重新接入藻种进行重复生产。 
经检测，β-胡萝卜素含量为37.3mg/L，有机碘含量为103.2mg/kg干重。 
实施例3： 
一种杜氏盐藻的养殖方法，养殖过程分两个阶段，具体步骤如下： 
(1)前期准备：将卤水(含盐量14％)、淡水按3∶1混合后，依次按比例加入下列物质：KNO3 600mg/L；KH2PO4 60mg/L；NaHCO3 500mg/L；Na2EDTA 1.89mg/L；FeCl3·6H2O 2.44mg/L；H3BO3 0.60mg/L；ZnCl2 0.06mg/L；CoCl2·6H2O 0.050mg/L；MnCl2·4H2O 0.040mg/L；(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.38mg/L；CuSO4·5H2O 0.06mg/L。混匀后调pH为8.0，制成培养基。之后将该培养基导入消毒池消毒，镜检无其它生物污染后导入藻细胞养殖池；从保种室内引出藻种进行扩大培养，使其保证有足够生物量用于接种需要。 
(2)第一阶段养殖：把对数期生长的藻液按10％的接种量接入到藻细胞养殖池，温度在30℃、盐度在35‰、光照10000lx、pH在7.5、600mg/L KNO3、60mg/L KH2PO4、500mg/L NaHCO3，培养9天。 
(3)第二阶段养殖：控制养殖池温度在40℃、盐度在110‰、光照40000lx、pH：8.0、600mg/L KIO3、500mg/L NaHCO3，培养9天。 
(4)将藻液通过采收装置收集成藻糊，采收干净后的培养液可重新接入藻种进行重复生产。 
经检测，β-胡萝卜素含量为37.1mg/L，有机碘含量为117.8mg/kg干重。 

Claims (5)

1.一种杜氏盐藻的养殖方法，其特征在于：养殖过程分两个阶段，在第二阶段养殖中添加KI03，其含量为0.4～0.6g/L。
2.根据权利要求1所述的杜氏盐藻的养殖方法，其特征在于：所述的养殖过程如下：
(1)前期准备：将卤水∶淡水按重量比3∶1混合后，加入各种盐分，将盐分混匀后调pH为8.0，制成培养基，之后将该培养基消毒，采用该培养基对藻种进行扩大培养至对数生长期；
(2)第一阶段养殖：把对数期生长的藻液按10wt％的接种量接入到藻细胞养殖池，控制养殖池的温度20～30℃、盐度30‰～40‰、光照10000lx、pH 7～9、KNO3 600mg/L、KH2PO4 60mg/L、NaHCO3 500mg/L，培养6～8天；
(3)第二阶段养殖：控制养殖池温度在30～40℃、盐度在110‰～120‰、光照20000lx～40000lx、pH7～9、NaHCO3 500mg/L，KIO3 0.4～0.6g/L，培养8～10天；
(4)将藻液收集成藻糊。
3.根据权利要求1所述的杜氏盐藻的养殖方法，其特征在于：经过步骤(4)采收干净后的培养液重新接入藻种重复生产。
4.根据权利要求1所述的杜氏盐藻的养殖方法，其特征在于：所述卤水含盐量14wt％。
5.根据权利要求1所述的杜氏盐藻的养殖方法，其特征在于：所述步骤(1)的盐分的种类和浓度如下：KNO3 600mg/L；KH2PO4 60mg/L；NaHCO3 500mg/L；Na2EDTA 1.89mg/L；FeCl3·6H2O2.44mg/L；H3BO3 0.60mg/L；ZnCl2 0.06mg/L；CoCl2·6H2O 0.050mg/L；MnCl2·4H2O 0.040mg/L；(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.38mg/L；CuSO4·5H2O 0.06mg/L。
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