CN102597255A - 关于来自微藻的多不饱和脂肪酸的组合物、方法和试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了包含通过微藻产生的PUFA,特别是通过红胞藻属的成员特别是盐沼隐藻产生的ω-3和/或ω-6脂肪酸的组合物、方法和试剂盒。本发明还提供了包含PUFA的组合物、方法和试剂盒,用于预防和/或治疗性处理疾病或状况,特别是心血管和/或炎性疾病或状况。
Description
发明领域
本发明一般涉及脂质代谢和饮食补充领域。本发明还涉及包含通过微藻产生的多不饱和脂肪酸(PUFA)的组合物、方法和试剂盒,特别是包含通过红胞藻属(Rhodomonas)的成员特别是盐沼隐藻(Rhodomonas salina)产生的ω-3和/或ω-6脂肪酸的微藻生物量和脂质组合物。更具体而言,它涉及使用来自微藻的不同物种的多不饱和脂肪酸组合用于预防和治疗哺乳动物疾病的组合物和方法。因此,本发明还涉及包含通过微藻产生的PUFA的组合物、方法和试剂盒,用于预防和/或治疗性处理疾病或状况,特别是心血管和/或炎性疾病或状况。
背景技术
ω-3脂肪酸对于正常人生长和发育是必需的,并且其就心血管疾病和类风湿性关节炎而言的治疗和预防优势已得到充分证明(James等人,A. J. Clin. Nutr. 77:1140-1145(2003);Simopoulos,A. J.
Clin , Nutr. 70:560S-569S(1999))。多个研究已证明鱼油和n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)就心血管疾病发展而言的保护作用。鱼油的心脏保护优势在很大程度上已归于20和22碳脂肪酸,例如二十碳五烯酸(EPA,20:5n-3)和二十二碳六烯酸(docosahexanoic
acid)(DHA,22:6,n-3),其在细胞和血浆脂蛋白中的富集导致减少的炎症、血栓形成、血压、心律不齐、内皮激活和血浆甘油三酯(TG)浓度。
哺乳动物包括人可以合成饱和脂肪酸和单不饱和(n-9)脂肪酸,但不能合成(n-6)或(n-3)双键。(n-3)和(n-6)脂肪酸是细胞膜磷脂中的主要成分且作为用于各种酶的底物;因此,含有这些键的脂肪酸是必需脂肪酸并且必须在饮食中获得。(n-6)脂肪酸主要作为来自植物油的亚油酸[18:2(n-6)]和来自肉类的花生四烯酸[AA,20:4(n¬6)]消耗。(n-3)脂肪酸可以作为来自某些植物油的y-亚麻酸[GLA,18:3(n-3)]消耗。更长链的(n-3)脂肪酸主要是EPA和二十二碳六烯酸[DHA,22:6(n-3)]在鱼和鱼油中发现(Hardman,J. Nutr. 134:3427S-3430S(2004))。
尽管关于鱼油的有利作用的压倒性证据,但在北美人口中n-3 PUFA的消耗是极低的。因为(n-3)-和(n-6)脂肪酸在人中不能互换,所以在人中(n-3)和(n-6)脂肪酸之间的平衡仅可以通过适当饮食来达到。然而,目前西方社会饮食占优势地含有(n-6)脂肪酸伴随小部分的(n-3)脂肪酸。事实上,据估计来自鱼油的脂肪酸的实际饮食摄取低至由美国心脏协会(American
Heart Association)推荐的十分之一水平(Ursin,J. Nutr. 133:4271-4272(2003))。(n-3)和(n-6)脂肪酸中的此类不平衡已与各种疾病包括哮喘、心血管疾病、关节炎、癌症相关。
研究已揭示(n-3)和(n-6)脂肪酸通过2类酶的作用影响各种疾病状况:环氧合酶(COX)和脂氧合酶(LOX)。COX和LOX作用于20-碳脂肪酸,以产生细胞信号分子。COX对AA或EPA的活性产生前列腺素或血栓烷;LOX对AA或EPA的活性产生白三烯。由AA产生的2-系列前列腺素趋于在大多数组织中是促炎性和增殖性的。由EPA产生的3-系列前列腺素趋于对于炎症和增殖是较不促进的。因此,EPA衍生的前列腺素对于炎症且对于癌细胞的发展和生长是较不有利的(Hardman,J. Nutr. 134:3427S-3430S(2004))。
影响炎性疾病的可替代方法已是用(n-6)系列的18-碳多不饱和脂肪酸,y-亚麻酸[GLA,18:3(n-6)]补充饮食。这种脂肪酸主要在月见草的油和琉璃苣植物中发现,且在肉类和蛋中程度较少。动物数据以及某些临床研究暗示具有GLA的饮食补充可以减弱20种慢性炎性疾病的体征和症状,包括类风湿性关节炎和特应性皮炎。含有十八碳四烯酸[SDA,18:4(n-3)]的蓝蓟油(echium oil),另一种植物油已显示在高甘油三酯患者中具有保护作用。
然而,迄今为止在许多饮食研究中的主要关注是PUFA的各种来源,无论它是鱼油、琉璃苣油、月见草油或蓝蓟油还是这些油的组合,提供抗炎的活性成分(某些PUFA),但它们还提供潜在促炎或阻断活性PUFA的抗炎作用的n-6脂肪酸。2种此类脂肪酸是AA和亚油酸[18:2(n-6)]。n-6脂肪酸主要作为来自植物油的亚油酸和来自肉类的AA消耗。亚油酸通过一系列去饱和和延伸步骤转换为AA。高量饮食亚油酸是已导致在西方国家中观察到的ω6与ω3脂肪酸中的主要不平衡的主要原因(culprit)。高量的亚油酸饮食已在几种动物模型中证实是促炎的。
花生四烯酸是20碳n-6脂肪酸,其在哺乳动物中转换为称为白三烯、前列腺素和血栓烷的产物。这些产物诱导炎症,并且利用药物阻断其产生减少炎性疾病包括哮喘和关节炎的体征和症状,所述药物例如阿司匹林、布洛芬(ibuprophen)、塞来考昔(CelebrexTM)和孟鲁司特钠(SingulairTM)。除了AA在产生促炎产物中的重要性外,AA还通过转录因子例如过氧化物酶体增生物激活受体(PPAR)-α调节哺乳动物中的基因表达,导致低水平的全身炎症。如上所述,近期研究揭示AA以高浓度存在于我们饮食供应中的许多项目中。讽刺的是,它以高浓度在某些鱼中发现。在人饮食中的AA已与增加水平的促炎性产物、血小板聚集和动脉粥样硬化关联。
发明内容
包含抗炎脂肪酸的制剂设计和开发中的主要进步将是开发复合油,其含有抗炎或抗心血管疾病脂肪酸的最佳比值,其中非有利或有害脂肪酸降到最低。这可以允许抗炎或抗心血管疾病脂肪酸的饮食摄取中的增加,并且从而允许某些可预防疾病的管理和治疗且促进人类健康。
相应地,本发明涉及制备衍生自微藻的抗炎脂肪酸组合物的方法。本发明进一步涉及组合物和使用组合物的方法。
在一个实施方案中,公开了制备包含至少8%多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物的方法;该方法包含:从微藻中提取多不饱和脂肪酸,其中(a)GLA是占总脂肪酸1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量;其中组合物包含至少8%多不饱和脂肪酸。
在另一个实施方案中,公开了制备包含至少5%十八碳四烯酸的组合物的方法,该方法包括:(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:(b)从所述微藻生物量中提取所述微藻油;或(c)从所述微藻生物量中去除水,以获得约5 - 100%的固体含量;其中组合物包含至少5%十八碳四烯酸。
在另外一个实施方案中,公开了制备包含来自微藻的脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,该方法包括:(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:(b)从所述微藻生物量中提取微藻油,以产生微藻油;或(c)从所述微藻生物量中去除水,以产生具有约5 - 100%固体含量的微藻生物量;其中动物饲料添加剂包含来自微藻的脂肪酸。
在一个进一步的实施方案中,公开了制备包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,该方法包括:从微藻中提取脂肪酸,其中(a)GLA是占总脂肪酸1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量;其中动物饲料添加剂包含至少8%多不饱和脂肪酸。
在再一个进一步的实施方案中,产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含从微藻中收集的脂肪酸的动物饲料添加剂,该动物饲料添加剂进一步包含:(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油和/或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得约5 - 100%的固体含量;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
在一个另外实施方案中,提供了产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂,该动物饲料添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中(a)GLA是占总脂肪酸1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
在一个后续实施方案中,提供了通过给受试者施用治疗有效量的包含至少8%多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法;该组合物进一步包含从微藻中提取的脂肪酸,其中微藻脂肪酸提取物包含:(a)以占总脂肪酸1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA,和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。
在另一个后续实施方案中,提供了通过给受试者施用治疗有效量的包含至少5%SDA的组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法;该组合物包含(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得约5 -
100%的固体含量。
在一个进一步后续实施方案中,提供了包含至少8%多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物;该组合物包含从微藻中提取的脂肪酸,其中微藻脂肪酸提取物包含:(a)以占总脂肪酸1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA;和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。
在再一个进一步后续实施方案中,提供了包含至少5%SDA的组合物;该组合物包含(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得约5 - 100%的固体含量。
在一个另外后续实施方案中,提供了包含下述的食物产品:(a)按重量计0.01-99.99百分比的包含至少8%多不饱和脂肪酸的组合物,其中脂肪酸从微藻中提取,进一步其中该微藻脂肪酸提取物包含:(i)以占总脂肪酸1% - 10%的量的GLA;(ii)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(iii)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA;和(iv)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA;与(b)按重量计99.99-0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。
本发明的进一步实施方案提供了包含下述的食物产品:(a)按重量计0.01-99.99百分比的包含至少5%十八碳四烯酸的组合物,该组合物包含:(i)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(ii)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量;与(b)按重量计99.99
- 0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。
在本发明的其他实施方案中,提供了动物饲料添加剂,其中该动物饲料添加剂包含以下述形式任一的从微藻中收集的脂肪酸:a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。
本文另外提供的是包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂;该添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中微藻脂肪酸提取物进一步包含:(a)以占总脂肪酸1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA;和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。
本发明的其他实施方案包括通过给动物喂养动物饲料添加剂产生的动物产品,所述动物饲料添加剂包含以下述形式任一的从微藻中收集的脂肪酸:(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。
本发明的另外其他实施方案提供了通过给动物喂养包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂产生的动物产品;该添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中微藻脂肪酸提取物进一步包含(a)以占总脂肪酸1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA;和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。
在一个方面,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法。该方法包括:
在足以提供包含一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中微藻生物量在微藻的对数生长期收获。
在另一个方面,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,该方法包括:
在足以提供包含一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中微藻生物量在微藻的对数生长期收获,其中ω-3脂肪酸是十八碳四烯酸(SDA),其中ω-6脂肪酸是γ-亚麻酸(GLA),其中在收获时SDA是总脂肪酸的至少约30%,其中在收获时GLA是总脂肪酸的小于约1%。
在某些方面,本发明提供了由微藻生物量制备的脂质组合物,其中在从微藻生物量中提取后,该脂质组合物包含:
(a)以占总脂肪酸的至少10%的总SDA量的、微藻产生的SDA;和
(b)以占总脂肪酸的小于约5%的总GLA量的、微藻产生的GLA。
在其他方面,本发明提供了包含作为ω-3脂肪酸具有按重量计占总脂肪酸至少30%的脂质的微藻生物量。
在一个方面,本发明提供了包含作为ω-3和ω-6脂肪酸具有按重量计占总脂肪酸至少40%的脂质的微藻生物量。
在另一个方面,提供了包含生物量的至少10%干重的ω-3脂肪酸含量的微藻生物量。
在一个方面,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,该方法包括:
在足以提供包含一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中微藻生物量在微藻的负生长加速期或静止期收获。
在另外其他的方面,本发明提供了由微藻生物量制备的脂质组合物,其中在从微藻生物量中提取后,该脂质组合物包含:
(a)以占总脂肪酸的至少5%的总SDA量的、微藻产生的SDA;和
(b)以占总脂肪酸的至少5%的总GLA量的、微藻产生的GLA。
在一个方面,本发明提供了分离的红胞藻属菌株4Rsal(PTA-9986)、5Rsal(PTA-9987)、9Rsal(PTA-9988)、12Rsp(PTA-9989)和16Rsp(PTA-9990),其于2009年4月30日保藏于ATCC。
在其他方面,本发明提供了分离的红胞藻属菌株4Rsal(PTA-9986)、5Rsal(PTA-9987)、9Rsal(PTA-9988)、12Rsp(PTA-9989)和16Rsp(PTA-9990)的生物学纯度培养物,所述菌株于2009年4月30日保藏于ATCC。
在某些方面,本发明提供了包含依照本发明制备的微藻生物量、脂质组合物和/或其组分的试剂盒。
本发明的前述和其他方面现在将就本文描述的其他实施方案而言更详细地描述。应当理解本发明可以以不同形式体现,并且不应解释为限制于本文所述的实施方案。相反,这些实施方案这样提供,使得本公开内容将是充分且全面的,并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。
附图说明
图1显示了盐沼隐藻和前环藻(Amphidinium
carterae)的脂肪酸概况。
图2显示了光强度对盐沼隐藻中的叶绿素-a浓度(A)和细胞数目(B)的作用。
图3显示了温度对盐沼隐藻中的叶绿素-a浓度(A)和细胞数目(B)的作用。
图4显示了光强度(A)和温度(B)对盐沼隐藻中的总色素概况的作用。
图5显示了光强度对前环藻中的叶绿素-a浓度(A)和细胞数目(B)的作用。
图6显示了温度对前环藻中的叶绿素-a浓度(A)和细胞数目(B)的作用。
图7显示了光强度(A)和温度(B)对前环藻中的总色素概况的作用。
图8呈现了盐沼隐藻和前环藻的细胞毒性测试结果。
图9显示了培养阶段和营养对在28℃生长的盐沼隐藻中的脂肪酸累积的作用。
图10显示了温度对盐沼隐藻和前环藻的SDA含量的作用。
图11显示了光强度对盐沼隐藻中的SDA含量的作用。
图12显示了在抗生素处理前(□)和后(■)培养的菌株9Rsal的脂肪酸(“FA”)概况。
图13显示了在静止期测定的各种红胞藻属菌株的FA概况:(A)特异性多不饱和FA;和(B)不饱和和单不饱和FA的总和。数据不对细胞数目标准化。
图14显示了红胞藻属菌株的生长特征。
图15显示了红胞藻属菌株的不饱和FA(ω-3)(Σn-3)、ω-6(Σn-6)、ω-9(Σn-9))含量。
图16显示了在低(□)和高(■)密度时红胞藻属菌株的SDA含量。
图17显示了所选择的红胞藻属菌株的不饱和FA含量。γ-亚麻酸(GLA)和花生四烯酸(AA)是ω-6(n-6;a/k/a Σn-6或ω-6)FA;α-亚麻酸(ALA)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是ω-3(n-3;a/k/a Σn-3或ω-3)FA。
图18显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,在h/2培养基中在500ml培养瓶中生长的抗生素处理菌株12Rsp的生长特征。箭头指示使光密度从起始700勒克司(lx)增加到~1000勒克司(lx)的操作。
图19显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下生长的抗生素处理菌株的培养物中,磷酸盐和硝酸盐的培养基浓度。
图20显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下生长的培养物中,根据时间的红胞藻属菌株的SDA含量。
图21显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下生长的培养物中,根据时间的红胞藻属菌株的EPA含量。
图22显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下生长的培养物中,根据时间的红胞藻属菌株的GLA含量。
图23显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的抗生素处理菌株12Rsp中的FA含量(A-D)和细胞数目(E)。还显示的是在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的细胞数目(F)。细胞密度(虚线,dashed curve)显示于每个小图中。
图24显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的菌株4Rsal中的FA含量(A-D)和细胞数目(E)。还显示的是在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的细胞数目(F)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图25显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的菌株5Rsal中的FA含量(A-D)和细胞数目(E)。还显示的是在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的细胞数目(F)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图26显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的菌株16Rsp中的FA含量(A-D)和细胞数目(E)。还显示的是在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,与培养基磷酸盐浓度有关的细胞数目(F)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图27显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,菌株12Rsp的FA概况(实线)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图28显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,菌株4Rsal的FA概况(实线)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图29显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,菌株5Rsal的FA概况(实线)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图30显示了在正常(N;~36µM)或低(L;~18µM)磷酸盐的存在下,菌株16Rsp的FA概况(实线)。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。
图31显示了菌株12Rsp通过其生长曲线的FA概况。细胞密度(虚线)显示于每个小图中。在细胞在培养瓶中的培养过程中评估FA:(A)总计;(B)SDA和ALA;(C)GLA和LA;和(D)EPA和DHA。测量是两份重复样品的平均值。
图32显示了在菌株(A)12Rsp和(B)5RSAL的培养物中培养基和细胞的SDA含量与营养素(磷酸盐和硝酸盐)状态。
图33显示了在55mM葡萄糖或2mM乙酸盐的不存在(对照)或存在下生长9天的菌株12Rsp的FA概况。收获两份重复样品用于FA分析。
图34显示了搁在铝框中的30L玻璃光生物反应器(PBR)(34cm直径 x 50cm;Chem-Flowtronics,NJ)。顶部固定的空气发动机(不可见)给特氟隆浆提供动力。光位于框外。(A)未接种的PBR;(B)新鲜接种的PBR(~4.5x104细胞/ml);和(C)以接近最大限度细胞密度的PBR(~0.8 x 106细胞/ml)。
图35显示了在培养中的菌株12Rsp的生长特征。监控磷酸盐(A)和硝酸盐(B)的反应器水平,并且如由箭头所示的加入(P,实心;N,虚线)。靶营养素范围(最佳小于20%)由加阴影框的范围指出。
图36显示了在PBR中生长的菌株12Rsp的FA概况:(A)显示了当脂质通过Bligh和Dyer的方法从完整细胞中提取时,菌株12Rsp的FA概况(作为%总FA),(B)显示了当脂质通过2种方法提取时,菌株12Rsp的FA概况(沉淀 = 通过Bligh和Dyer的方法立即提取的1千万完整细胞;和滤器 = 在通过Bligh和Dyer的方法提取前,在玻璃纤维滤器上捕获且干燥过夜的1千万细胞;(C)显示了作为%总FA表示的与B中的那种相同的数据;和(D)显示了来自使用的2种提取方法的总FA回收。
图37显示了在相似营养素和入射光条件下,在管(●)、培养瓶(○)和反应器(▲)中生长的菌株12Rsp的生长特征。细胞密度表示为(A)对数细胞/ml或(B)百万细胞/ml。
图38显示了在隐藻类(cryptomonad)系统发生树内具有红胞藻属簇(Rhodomonal cluster)的菌株12Rsp的指定(assignment)。
具体实施方式
如本文使用的,短语“治疗有效量”指足以产生所需效应的化合物或组合物的量,所述所需效应可以是治疗或农业效应。治疗有效量将随着下述而改变:对于其采用化合物或组合物的应用,微生物和/或受试者的年龄和身体状况、状况的严重度、治疗的持续时间、任何同时治疗的性质、使用的药学或农业上可接受的载体,和在本领域技术人员知识和经验内的相似因素。在任何个别情况下合适的“治疗有效量”可以通过参考恰当的文本和文献和/或通过使用常规实验,通过本领域普通技术人员进行测定。(关于药学应用参见例如,Remington,The Science And Practice of Pharmacy(第9版1995)。
公开的是用于产生多不饱和脂肪酸的新方法,和衍生自微藻的多不饱和脂肪酸的新组合物。
一般地,制备包含至少8%多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物的方法包括:从微藻中提取至少一种脂肪酸,其中(a)GLA是占总脂肪酸0.1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量,其中组合物包含至少8%多不饱和脂肪酸。
在一个实施方案中,微藻可以是不同微藻物种的混合物。在某些实施方案中,脂肪酸之一,GLA、SDA、EPA或DHA,不包括在组合物中。在本发明的其他方面,多不饱和脂肪酸组合物补充有来自其他来源包括但不限于植物来源的多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸的植物来源包括但不限于琉璃苣、黑醋栗、蓝蓟和樱草。
在某些实施方案中,通过本发明的方法产生的多不饱和脂肪酸组合物可以包含以在5% - 35%范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。因此,多不饱和脂肪酸组合物可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等浓度的多不饱和脂肪酸。在其他实施方案中,多不饱和脂肪酸组合物可以包含在5% - 7%、5% - 8%、5% - 10%、5% - 12%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、6% - 8%、6% - 10%、6% - 12%、6% - 15%、6% - 20%、6% - 25%、6% - 35%、7% - 9%、7% - 11%、7% - 13%、7% - 14%、7% - 15%、7% - 20%、7% - 25%、7% - 30%,7% - 35%、8% - 10%、8% - 12%、8% - 14%、8% - 15%、8% - 20%、8% - 25%、8% - 35%、9% - 11%、9% - 13%、9% - 15%、9% - 20%、9% - 25%、9% - 30%、9% - 35%、10% - 12%、10% - 13%、10% - 14%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、25% - 30%、25% - 35%、30% - 35%等范围中的多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,多不饱和脂肪酸组合物包含以至少8%浓度的多不饱和脂肪酸。
在其他实施方案中,可以包括在组合物中的GLA量在0.1% - 10%总脂肪酸的范围中。因此,GLA可以以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等总脂肪酸的量包括在组合物中。在其他实施方案中,GLA可以以在0.1% - 1%、1% - 3%、1% - 5%、1% - 7%、1% - 9%、2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中的占总脂肪酸的量包括在组合物中。
在某些实施方案中,在本发明的组合物中包括的SDA量在占总脂肪酸的5% - 50%的范围中。因此,SDA可以以占总脂肪酸的5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等的量在组合物中提供。在其他实施方案中,SDA可以在5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、5% - 35%、5 % - 40%、5 % - 45%、5% - 50%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、10% - 40%、5 10% - 45%、10% - 50%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、20% - 40%、20% - 45%、20% - 50%、25% - 30%、25% - 35%、25% - 40%、25% - 45%、25% - 50%、30% - 35%、30% - 40%、30% - 45%、30% - 50%、35% - 40%、35% - 45%、35% - 50%、40% - 45%、40% - 50%、45% - 50%等范围中的占总脂肪酸的量包括在组合物中。
在其他实施方案中,EPA可以以占总脂肪酸2% - 30%的范围包括在组合物中。因此,EPA可以以占总脂肪酸的2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等的量在组合物中提供。在其他实施方案中,EPA可以以占总脂肪酸百分比的在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1%15 - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的量包括在组合物中。
在本发明的某些实施方案中,DHA可以以占总脂肪酸的2% - 30%的范围包括在组合物中。因此,DHA可以以占总脂肪酸的2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等的量在组合物中提供。在其他实施方案中,DHA可以以占总脂肪酸的在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的量包括在组合物中。
本发明的其他方面提供了制备包含至少5%SDA的组合物的方法,该方法包括:(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:(b)从所述微藻生物量中提取所述微藻油;或(c)从所述微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量;其中产生包含至少5%十八碳四烯酸的组合物。
在某些实施方案中,SDA以甘油三酯形式。在其他实施方案中,SDA不以磷脂形式。
在某些实施方案中,SDA以在2% - 10%范围中的量存在于组合物中。因此,SDA以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等的量存在于组合物中。在其他实施方案中,SDA可以在2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中包括在组合物中。
本发明的另外实施方案包括制备动物饲料添加剂的方法。因此,本发明的一个方面是制备包含来自微藻的多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,该方法包括:(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:(b)从所述微藻生物量中提取微藻油,以产生微藻油;或(c)从所述微藻生物量中去除水,以产生具有按重量百分比计约5 - 100%的固体含量的微藻生物量;其中动物饲料添加剂包含来自微藻的多不饱和脂肪酸。
在某些实施方案中,从微藻中收集的脂肪酸是短链ω-3脂肪酸。中链ω-3脂肪酸包括但不限于SDA和α亚麻酸(ALA)。
在进一步的实施方案中,从微藻生物量中提取的微藻油可以与具有按重量百分比计约5 - 100%的固体含量的微藻生物量组合。
本发明的另外方面提供了制备包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,该方法包括:从微藻中提取脂肪酸,其中该脂肪酸可以包括(a)GLA是占总脂肪酸0.1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量;其中动物饲料添加剂包含至少8%多不饱和脂肪酸。
在某些实施方案中,通过本发明的方法产生的动物饲料添加剂可以包含以在5% - 35%范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。因此,动物饲料添加剂可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等浓度的多不饱和脂肪酸。在其他实施方案中,动物饲料添加剂可以包含在5% - 7%、5% - 8%、5% - 10%、5% - 12%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、6% - 8%、6% - 10%、6% - 12%、6% - 15%、6% - 20%、6% - 25%、6% - 35%、7% - 9%、7% - 11%、7% - 13%、7% - 14%、7% - 15%、7% - 20%、7% - 25%、7% - 30%、7% - 35%、8% - 10%、8% - 12%、8% - 14%、8% - 15%、8% - 20%、8% - 25%、8% - 35%、9% - 11%、9% - 13%、9% - 15%、9% - 20%、9% - 25%、9% - 30%、9% - 35%、10% - 12%、10% - 13%、10% - 14%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、25% - 30%、25% - 35%、30% - 35%等范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,动物饲料添加剂包含以至少8%浓度的多不饱和脂肪酸。
在进一步的实施方案中,可以包括在动物饲料添加剂中的GLA量在占总脂肪酸的0.1% - 10%的范围中。因此,GLA可以以占总脂肪酸的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1,0%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等的量包括在动物饲料添加剂中。在其他实施方案中,GLA可以以占总脂肪酸的在0.1% - 1%、1% - 3%、1% - 5%、1% - 7%、1% - 9%、2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中的量包括在动物饲料添加剂中。
在再进一步的实施方案中,包括在本发明的动物饲料添加剂中的SDA量在占总脂肪酸的5% - 50%的范围中。因此,动物饲料添加剂可以包括以占总脂肪酸的5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等的量的SDA。在其他实施方案中,SDA可以以占总脂肪酸的在5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、5% - 35%、5 % - 40%、5% - 45%、5% - 50%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、10% - 40%、10% - 45%、10% - 50%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、20% - 40%、20% - 45%、20%.- 50%、25% - 30%、25% - 35%、25% - 40%、25% - 45%、25% - 50%、30% - 35%、30% - 40%、30% - 45%、30% - 50%、35% - 40%、35% - 45%、35% - 50%、40% - 45%、40% - 50%、45% - 50%等范围中的量包括在动物饲料添加剂中。
在其他实施方案中,EPA可以以占总脂肪酸的2% - 30%的范围包括在动物饲料添加剂中。因此,EPA可以以占总脂肪酸的2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等的量在动物饲料添加剂中提供。在其他实施方案中,EPA可以以在占总脂肪酸百分比的1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的量包括在动物饲料添加剂中。
在本发明的某些实施方案中,DHA可以以占总脂肪酸的2% - 30%的范围包括在动物饲料添加剂中。因此,DHA可以以占总脂肪酸的2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等的量在动物饲料添加剂中提供。在其他实施方案中,DHA可以以在占总脂肪酸的1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的量包括在动物饲料添加剂中。
本发明的进一步实施方案提供了制备包含至少5%SDA的动物饲料添加剂的方法,该方法包括:(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:(b)从所述微藻生物量中提取所述微藻油;或(c)从所述微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量;其中产生包含至少5%SDA的动物饲料添加剂。
在某些实施方案中,通过本发明的方法产生的SDA以在2% - 10%范围中的量存在于组合物中。因此,SDA以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等的量存在于组合物中。在其他实施方案中,SDA可以在2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中包括在组合物中。
根据本发明的饲料添加剂可以与其他食物组分组合,以产生经加工的动物饲料产品。此类其他食物组分包括一种或多种酶补充物、维生素食物添加剂和矿物质食物添加剂。所得到的(组合的)可能包括几种不同类型的化合物的饲料添加剂随后可以以合适量与其他食物组分例如谷类和植物蛋白质混合,以形成经加工的食物产品。这些组分加工成经加工的食物产品可以使用目前使用的加工器械中的任何执行。本发明的动物饲料添加剂可以作为补充物单独,加上维生素、矿物质、其他饲料酶、农业共同产物(co-products)(例如小麦粗粉或玉米蛋白粉)或以与之的组合用于动物饲料中。
本发明的另外实施方案提供了产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含本文描述的动物饲料添加剂。长链ω-3脂肪酸的组织含量中的增加是相对于未喂养本发明的动物饲料添加剂的动物的那种。
因此,本发明的一个方面提供了产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含从微藻中收集的脂肪酸的动物饲料添加剂,该动物饲料添加剂进一步包含:(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油和/或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 - 100%的固体含量;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
在某些实施方案中,提供了产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂,该动物饲料添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中该脂肪酸可以是(a)以占总脂肪酸0.1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA,和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
在其他实施方案中,提供了产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,该方法包括给动物喂养包含至少5%SDA的动物饲料添加剂,该动物饲料添加剂包含(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。
本发明的动物包括但不限于其蛋、肉、奶或其他产品由人或其他动物消耗的任何动物。因此,本发明的动物包括但不限于鱼、家禽(鸡、火鸡、鸭等)、猪、绵羊、山羊、兔、肉牛和乳牛。如本文使用的,术语“组织含量”指动物身体的多个部分,包括但不限于肌肉、骨、皮肤、毛发和血液。
本发明另外提供了通过给所述受试者施用治疗有效量的本发明的组合物,用于治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法。在某些实施方案中,治疗的哺乳动物疾病包括但不限于心血管疾病、炎性疾病和各种癌症疾病。在其他实施方案中,待治疗的心血管疾病包括但不限于高甘油三酯血症、冠心病、中风、急性心肌梗死和动脉粥样硬化。在进一步的实施方案中,待治疗的炎性疾病包括但不限于哮喘、关节炎、变应性鼻炎、牛皮癣、特应性皮炎、炎性肠病、Crohn氏病和变应性鼻炎结膜炎(rhinoconjunctitis)。在再进一步的实施方案中,待治疗的癌症疾病包括但不限于前列腺癌、乳腺癌和结肠癌。在另外实施方案中,待治疗的哺乳动物疾病包括精神病。精神病包括但不限于抑郁症、双相型障碍、精神分裂症。此外,本发明的组合物可以用于维持和/或增强认知功能。
本发明的另一个实施方案提供了通过给受试者施用治疗有效量的包含至少8%从微藻中提取的多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法,其中该脂肪酸可以是(a)以占总脂肪酸0.1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA,和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。关于在组合物中多不饱和脂肪酸GLA、SDA、EPA和DHA的量和范围的进一步细节如上文在组合物的描述中所述。
本发明的另外方面提供了通过给受试者施用治疗有效量的包含至少5%SDA的组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法;该组合物包含(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。在某些实施方案中,微藻油和微藻生物量可以在包含5%SDA的组合物中组合。关于在组合物中SDA的量和范围的进一步细节如上文在组合物的描述中所述。
适合于根据本发明治疗的受试者包括但不限于禽类和哺乳动物受试者。根据本发明的举例说明性禽类包括鸡、鸭、火鸡、鹅、鹌鹑、雉鸡、平胸鸟(例如鸵鸟)、驯养鸟类(例如鹦鹉和金丝雀)和在卵内的鸟类。本发明的哺乳动物包括但不限于犬科、猫科、牛科、山羊科、马科、绵羊科、猪科、啮齿类动物(例如大鼠和小鼠)、兔类动物、灵长类动物(包括非人灵长类动物)、人等,和在子宫内的哺乳动物。根据本发明需要治疗的任何哺乳动物受试者是合适的。根据本发明的某些实施方案,哺乳动物是非人哺乳动物。在某些实施方案中,哺乳动物是人受试者。2个性别且在发育的任何阶段的哺乳动物受试者(即新生儿、婴儿、幼年、青少年、成年)可以根据本发明进行治疗。
微藻
能够产生包含来自GLA、SDA、EPA和DHA的至少一种多不饱和脂肪酸的微藻油或微藻生物量的任何微藻可以在本发明的方法、组合物、饮食补充物和饲料添加剂中使用。因此,在某些实施方案中,本发明的微藻选自甲藻纲(Dinophyceae)、隐藻纲(Cryptophyceae)、四胞藻纲(Trebouxiophyceae)、Pinguiophyceae及其组合。在其他实施方案中,本发明的微藻选自Parietochloris属物种、红胞藻属物种、隐藻属物种(Cryptomonas spp.)、Parietochloris属物种、Hemisebnis属物种;紫球藻属物种(Porphyridium spp.)、Glossomastix属物种及其组合。在进一步实施方案中,本发明的微藻选自缺刻缘绿藻(Parietochloris
incise)、盐沼隐藻、Hemiselmis brunescens、紫球藻(Porphyridium cruentum)和鞭毛金舌藻(Glossomastix
chrysoplasta)及其组合。在再进一步的实施方案中,本发明的微藻是盐沼隐藻。
在本发明的某些实施方案中,微藻可以是不同微藻物种的混合物。在其他实施方案中,微藻是单个微藻物种。在本发明的某些实施方案中,微藻脂肪酸作为微藻油提供。在其他实施方案中,微藻脂肪酸作为微藻生物量提供。
进一步地,本发明的微藻包括但不限于野生型、突变型(天然或诱导的)或遗传改造的微藻。
此外,本发明的微藻包括与野生型微藻的细胞比较,含有具有减少厚度的细胞壁的细胞的微藻,由此减少厚度的细胞壁改善微藻脂质组分的提取性和/或生物利用度(例如改善微藻的容易消化性和来自微藻生物量的细胞的微藻油的容易提取性)。与野生型微藻的细胞比较,含有具有减少厚度的细胞壁的细胞的微藻可以是天然存在、突变和/或遗传改造的,以与野生型菌株比较,具有减少厚度的细胞壁。因此,在本发明的一个实施方案中,微藻是与野生型微藻比较,具有减少厚度的细胞壁的微藻,由此所述减少厚度的细胞壁改善微藻脂质组分的提取性和/或生物利用度。
产生具有减少细胞壁的微藻的方法包括在整体引入本文作为参考的WO 2006/107736 Al中找到的那些。因此,微藻可以用本领域技术人员已知的诱变剂进行诱变处理,所述诱变剂包括但不限于化学试剂或辐射。在特定实施方案中,化学诱变剂包括但不限于甲磺酸乙酯(EMS)、甲磺酸甲酯(MMS)、N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)、三乙基蜜胺(TEM)、N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)、丙卡巴肼、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、硫酸二乙酯、丙烯酰胺单体、美法仑、氮芥、长春新碱、二甲基亚硝胺、N-甲基-N'-硝基-亚硝基胍(MNNG)、亚硝基胍、2-氨基嘌呤、7,12二甲基-苯并蒽(DMBA)、环氧乙烷、六甲基磷酸酰胺、白消安(bisulfan)、二环氧烷烃(二环氧辛烷(DEO)、二环氧丁烷(BEB)等)、2-甲氧基-6-氯-9[3-(乙基-2-氯-邻乙基氨基丙基氨基]吖啶盐酸盐(ICR-170)、甲醛等。辐射诱变的方法包括但不限于x射线、γ辐射、紫外线等。
基于对去垢剂的敏感性增加或通过细胞壁厚度中的改变的显微镜观察或本领域已知的任何其他方法(WO 2006/107736
Al)可以选择细胞壁突变体,以检测减少的细胞壁厚度或减少的细胞壁完整性。
本发明的微藻可以根据下文实施例1中所述的技术进行培养。此外,本发明的微藻可以根据本领域已知的技术进行培养,包括通过美国专利号5,244,921;美国专利号5,324,658;美国专利号5,338,673;美国专利号5,407,957;Mansour等人,J. Appl. Phycol. 17:287-300(2005);和Bigogno等人,Phytochemistry,60:497-503(2002)描述的那些技术,其公开内容整体引入本文作为参考。
相应地,在某些实施方案中,微藻在10℃
- 25℃进行培养。因此,微藻可以在10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等进行培养。在其他实施方案中,微藻可以在10℃ - 15℃、10℃ - 20℃、10℃ - 25℃、12℃ - 15℃、12℃ - 17℃、12℃ - 20℃、12℃ - 22℃、12℃ - 24℃、14℃ - 17℃、14℃ - 19℃、14℃ - 22℃、14℃ - 25℃、15℃ - 18℃、15℃ - 20℃、15℃ - 23℃、15℃ - 25℃、16℃ - 18℃、16℃ - 19℃、16℃ - 21℃、16℃ -23℃、16℃ - 25℃、17℃ - 19℃、17℃ - 20℃、17℃ - 23℃、17℃ -25℃、18℃ - 20℃、18℃ - 22℃、18℃ - 23℃、18℃ - 25℃、19℃ - 21℃、19℃ - 23℃、19℃ - 25℃、20℃ - 23℃、20℃ - 25℃、23℃ - 25℃等生长。在一个特定实施方案中,微藻在14℃生长。在另一个实施方案中,微藻在22℃生长。
在某些实施方案中,微藻在75 µmol m-2 s-1至150 µmol m-2 s-1的范围中的光强度下进行培养。相应地,微藻可以在75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150 }µmol m-2
s-1的光强度下生长。在其他实施方案中,微藻可以在75 -
85 µmol m-2 s-1、75 -
95 µmol m-2 s-1、75 -
105 µmol m-2 s-1、75 -
115 µmol m-2 s-1、75 -
125 µmol m-2 s-1、75 -
135 µmol m-2 s-1、75 -
150 µmol m-2 s-1、85 -
100 µmol m-2 s-1、85 -
115 µmol m-2 s-1、85 -
130 µmol m-2 s-1、85 -
150 µmol m-2 s-1、95 -
115 µmol m-2 s-1、95 -
125 µmol m-2 s-1、95 -
135 µmol m-2 s-1、95 -
150 µmol m-2 s-1、100 -
115 µmol m-2 s-1、100 -
125 µmol m-2 s-1、100 -
140 µmol m-2 s-1、100 -
150 µmol m-2 s-1、110 -
125 µmol m-2 s-1、110 - 135 µmol m-2
s-1、110 - 150 µmol m-2 s-1、120 - 130 µmol m-2 s-1、120 - 140 µmol m-2 s-1、120 - 150 µmol m-2 s-1、130 - 140 µmol m-2 s-1、130 - 150 µmol m-2 s-1、140 - 150 µmol m-2 s-1等范围中的光强度下生长。在一个特定实施方案中,微藻在100 µmol m-2 s-1的光强度下培养。
在微藻培养至所需密度后,使用本领域技术人员已知的常规程序收获微藻,并且可以包括离心、絮凝或过滤。收获的微藻细胞或微藻生物量随后可以作为脂肪酸来源直接使用或提取以获得包含脂肪酸的微藻油。在其中微藻生物量待直接使用的某些实施方案中,从微藻生物量中去除水,以获得约5 – 100重量百分比的固体含量。在另外实施方案中,待直接使用的微藻生物量包含进一步包含细胞壁的微藻细胞,所述细胞壁至少部分被破坏,以增加细胞内微藻油的提取性和/或生物利用度。微藻细胞的破坏可以根据常规技术执行,包括但不限于用沸水或通过机械破坏处理细胞,例如研磨、磨粉、超声处理或弗氏压碎器、或本领域技术人员已知的任何其他方法。
如上所述,在某些实施方案中,当微藻生物量待直接使用时,从微藻生物量中去除水,以获得约5 - 100%的固体含量。相应地,从微藻生物量中去除水,以获得5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%,.45%、50%、55%、60%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%等百分比的固体含量。在另外实施方案中,从微藻生物量中去除水,以获得在约5% - 50%、5% - 60%、5% - 70%、5% - 80%、5% - 90%、5% - 95%、10% - 30%,.10% - 40%、10% - 50%、10% - 60%、10% - 65%、10% - 70%、10% - 75%、10% - 80%、10% - 85%、10% - 90%、10% - 95%、10% - 100%、15% - 40%、15% - 50%、15% - 60%、15% - 65%、15% - 70%、15% - 75%、15% - 80%、15% - 85%、15% - 90%、15% - 95%、15% - 100%、20% - 50%、20% - 60%、20% - 65%、20% - 70%、20% - 75%、20% - 80%、20% - 85%、20% - 90%、20% - 95%、20% - 100%、25% - 50%、25% - 60%、25% - 70%、25% - 75%、25% - 80%、25% - 85%、25% - 90%、25% - 95%、25% - 100%、30% - 50%、30% - 60%、30% - 70%、30% - 75%、30% - 80%、30% - 85%、30% - 90%、30% - 95%、45% - 100%、50% - 70%、50% - 75%、50% - 80%、50% - 85%、50% - 90%、50% - 95%、50% - 100%、55% - 75%、55% - 80%、55% - 85%、55% - 90%、55% - 95%、55% - 100%、60% - 75%、60% - 80%、60% - 85%、60% - 90%、60% - 95%、60% - 100%、70% - 80%、70% - 85%、70% - 90%、70% - 95%、70% - 100%、75% - 85%、75% - 90%、75% - 95%、75% - 100%、80% - 85%、80% - 90%、80% - 95%、80% - 100%、85% - 90%、85% - 95%、85% - 100%、90% - 95%、95% - 100%等范围中的固体含量。
在某些实施方案中,可以破坏或裂解生物量的微藻细胞,并且提取微藻油。微藻细胞可以根据本领域技术人员已知的常规技术进行湿或干提取,以产生含有脂肪酸的复合物。微藻细胞的破坏或裂解可以根据常规技术执行,包括但不限于用沸水或通过机械破坏处理细胞,例如研磨、磨粉、超声处理或弗氏压碎器、或本领域技术人员已知的任何其他方法。从裂解细胞中提取脂肪酸遵循本领域技术人员已知的对于微藻和其他生物使用的标准程序,包括但不限于在细胞裂解后分离液相与固相,通过溶剂的添加萃取液相中的脂肪酸,蒸发溶剂,并且回收得自裂解细胞的液相的多不饱和脂肪酸。还参见,Bligh和Dyer,Can. J. Biochem.
Physiol. 37:911-917(1959);美国专利号5,397,591;美国专利号5,338,673和美国专利号5,567,732;,其公开内容整体引入本文作为参考。
可以用于萃取的溶剂包括但不限于己烷、氯仿、乙醇、甲醇、异丙醇、二乙醚、二
烷、异丙醚、二氯甲烷、四氢呋喃及其组合。在一个进一步的实施方案中,微藻细胞可以使用超临界流体萃取用溶剂例如CO2或NO进行萃取。使用超临界萃取的萃取技术是本领域技术人员已知的,且在整体引入本文作为参考的McHugh等人Supercritical Fluid Extraction,Butterworth,1986中描述。
在本发明的方法、组合物、食物产品、饮食补充物、饲料添加剂等中,多不饱和脂肪酸可以以游离脂肪酸、胆固醇酯、盐酯、脂肪酸酯、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、二酰基甘油、单甘油、鞘磷脂、鞘糖脂或其任何组合。在本发明的某些实施方案中,脂肪酸以甘油三酯的形式提供。在其他实施方案中,脂肪酸不以磷脂的形式提供(例如以非磷脂的形式提供)。
本发明的GLA可以补充有得自其他来源包括但不限于植物的另外GLA。因此,本发明的GLA可以补充有得自植物来源的GLA,所述植物来源包括但不限于琉璃苣、黑醋栗、蓝蓟和樱草。在特定实施方案中,补充的GLA来自琉璃苣或琉璃苣油。在某些实施方案中,微藻GLA补充有来自微藻来源的另外GLA。在其他实施方案中,本发明的GLA不是补充的。
用于制备微藻生物量的方法
在其他方面,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法。该方法包括:
在足以提供包含一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中微藻生物量在微藻的对数生长期收获。
一般地,微藻生物量包含微藻。在某些实施方案中,生物量含有很少的污染微生物或不含污染微生物,例如酵母、细菌、病毒等。在某些实施方案中,微藻生物量具有至少约50%,举例说明地,至少约50、60、70、80、90、95、98、99、99.5和100%的微藻纯度。在其他实施方案中,微藻生物量包含微藻的单个菌株。
在某些实施方案中,微藻是红胞藻属的成员。属于红胞藻属的物种的例子包括但不限于盐沼隐藻、Rhodomonas
abbreviate、Rhodomonas astrosea、波海红胞藻(Rhodomonas baltica)、Rhodomonas
chrysoidea、Rhodomonas duplex、Rhodomonas falcate、双凸形红胞藻(Rhodomonas
lens)、Rhodomonas maculate、Rhodomonas mariana和卵形红胞藻(Rhodomonas
ovalis)。
在某些实施方案中,微藻是红胞藻属物种或菌株的遗传修饰变体。
如本文使用的,术语“遗传修饰变体”意指这样的菌株,其具有由其正常(例如野生型、天然存在的)形式这样修饰的(例如突变的、改变的)基因组,使得达到所需结果。例如,微藻物种或菌株的遗传修饰变体可以包括这样的微藻物种或菌株,其中核酸分子(例如脂肪酸合成酶、去饱和酶、延长酶)已插入、缺失和/或以此类方式修饰,使得此类修饰提供在微藻内的所需效应。此外,例如,物种或菌株的核酸分子可以通过对微藻物种或菌株实施条件和/或诱变剂进行修饰,由此核酸分子是这样修饰的(例如在蛋白质编码或非编码区中的一种或多种突变),使得达到所需结果。
在一个实施方案中,微藻是盐沼隐藻。
在其他实施方案中,微藻是在选自下述的Provasoli-Guillard National Center for
Culture of Marine Phytoplankton(CCMP)(West Boothbay Harbor,ME)菌株编号下保藏的菌株:CCMP272、CCMP273、CCMP275、CCMP318、CCMP322、CCMP323、CCMP324、CCMP739、CCMP740、CCMP741、CCMP742、CCMP743、CCMP744、CCMP746、CCMP747、CCMP748、CCMP749、CCMP750、CCMP751、CCMP752、CCMP753、CCMP754、CCMP755、CCMP756、CCMP757、CCMP758、CCMP759、CCMP760、CCMP761、CCMP762、CCMP763、CCMP766、CCMP767、CCMP768、CCMP1170、CCMP1171、CCMP1178、CCMP1319、CCMP1419、CCMP1420、CCMP1533、CCMP1749、CCMP2005和CCMP2045。在某些实施方案中,衍生自保藏微藻的菌株由本发明提供。
在一个实施方案中,微藻是在选自下述的Provasoli-Guillard National Center for
Culture of Marine Phytoplankton(CCMP)(West Boothbay Harbor,ME)菌株编号下保藏的菌株的遗传修饰变体:CCMP272、CCMP273、CCMP275、CCMP318、CCMP322、CCMP323、CCMP324、CCMP739、CCMP740、CCMP741、CCMP742、CCMP743、CCMP744、CCMP746、CCMP747、CCMP748、CCMP749、CCMP750、CCMP751、CCMP752、CCMP753、CCMP754、CCMP755、CCMP756、CCMP757、CCMP758、CCMP759、CCMP760、CCMP761、CCMP762、CCMP763、CCMP766、CCMP767、CCMP768、CCMP1170、CCMP1171、CCMP1178、CCMP1319、CCMP1419、CCMP1420、CCMP1533、CCMP1749、CCMP2005和CCMP2045。
在另一个实施方案中,微藻是在菌株编号12Rsp下保藏的菌株或其遗传修饰变体。
具有下述标识符:4Rsal、5Rsal、9Rsal、12Rsp和16Rsp的分离的微藻菌株各自于2009年4月30日保藏于美国典型培养物中心(ATCC),10801 University
Boulevard Manassas,VA,20110,且指定下述登记号:PTA-9986;PTA-9987;PTA-9988;PTA9989;和PTA-9990。
在一个实施方案中,微藻是在ATCC菌株编号PTA-9989下保藏的12Rsp菌株或其遗传修饰变体。
在另一个实施方案中,微藻具有包含SEQ.ID No. 1或SEQ ID NO:2的序列的小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因序列。
在一个实施方案中,一种或多种PUFA是ω-3、ω-6脂肪酸或两者。
在另一个实施方案中,ω-3脂肪酸选自:C16:3(n-3)、C18:3(n-3)、C18:4(n-3)、C20:3(n-3)、C20:4(n-3)、C20:5(n-3)、C22:5(n-3)、C22:6(n-3)、C24:5(n-3)和C24:6(n-3),其中由数字伴随的字母“C”指示烃链中的碳数目,随后为冒号和指出双键数目的数字,其中(n-3)指示“ω-3”。
在某些实施方案中,一种或多种PUFA是选自α-亚麻酸(ALA)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳三烯酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)、鱼泡酸、二十二碳六烯酸(DHA)、二十四碳五烯酸和二十四碳六烯酸的ω-3脂肪酸。在另一个实施方案中,ω-3脂肪酸选自α-亚麻酸(ALA)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳五烯酸(DPA)。
在一个实施方案中,ω-3脂肪酸是十八碳四烯酸(SDA)。
如本文使用的,术语“对数生长期”指特征在于微藻细胞的指数增加数目的培养阶段。一般地,在培养系统中,在接种后存在特征性生长模式,这包括停滞期、指数或“对数生长期”、负生长加速期和平台或“静止期”。例如,在对数生长期中,随着微藻生长继续,细胞可以达到其细胞分裂的最大速率,并且细胞数目以与时间的对数关系增加。在对数期开始后的时间内,细胞分裂速率可以开始下降,并且某些细胞可以开始死亡。这可以在生长曲线上通过线的逐步变平得到反映。最后,细胞死亡速率基本上等于细胞分裂速率,并且总活力群体对于一段时间可以保持相同。这称为静止或平台期,并且在生长曲线上作为其中斜率接近0的线的变平表示。
在某些实施方案中,培养条件对于微藻产生一种或多种PUFA(例如ω-3脂肪酸)和/或其他脂质产物是足够的。培养条件包含适合于生长微藻的培养基,从而提供包含PUFA的微藻生物量。此类培养基可以是包含碳、氮(例如硝酸盐)和磷(例如磷酸盐)来源的水介质(例如海水)。介质还可以包含盐、维生素、矿物质、金属和其他营养素。优选地,培养条件足以提供合适量的光和温度用于微藻。
在某些实施方案中,培养步骤进一步包括使营养素(例如氮、磷)限制合适时间,以增加PUFA优选至少一种ω-3脂肪酸的量。例如,培养物可以转移至无磷或无氮(或更少的介质)和/或生长培养基的起始氮含量可以这样提供,使得氮在以后时间变得耗尽,例如以后在指数期中。在一个实施方案中,培养基的碳氮比值可以很高。
在其他实施方案中,培养基包含在停滞期的第一磷浓度和在收获时在对数生长期的第二磷浓度,其中第二磷浓度是第一磷浓度的约20%或在第一磷浓度的约20%内。
在其他实施方案中,第二磷浓度可以是第一磷浓度的大于约20%,举例说明地,第一磷浓度的约20 - 约90%、约25 - 约80%、约30 - 约70%和约40 - 约50%。
在一个实施方案中,磷的来源包含磷酸盐(例如磷酸钠)。
在其他实施方案中,培养基包含在停滞期的第一个氮浓度和在收获时在对数生长期的第二个氮浓度,其中第二个氮浓度是第一个氮浓度的约20%或在第一个氮浓度的约20%内。
在其他实施方案中,第二个氮浓度可以是第一个氮浓度的大于约20%,举例说明地,第一个氮浓度的约20 - 约90%、约25 - 约80%、约30 - 约70%和约40 - 约50%。
在一个实施方案中,氮源包含硝酸盐(例如硝酸钠)。在某些实施方案中,氮源包括铵(例如氯化铵)。
在其他实施方案中,培养条件对于微藻足以产生一种或多种PUFA,其中一种或多种PUFA包含ω-3脂肪酸,其中ω-3脂肪酸是SDA,其中在收获时在对数生长期SDA的量是微藻总脂肪酸含量的至少约5%,举例说明地,微藻总脂肪酸含量的约5 - 约50%、约15 - 约40%和约20 - 约30%。在另一个实施方案中,ω-3脂肪酸是SDA和ALA,其中培养条件是足够的,使得在收获时在对数生长期SDA和ALA各自的量是微藻总脂肪酸含量的至少约5%,举例说明地,微藻总脂肪酸含量的约5 - 约50%、约15 - 约40%和约20 - 约30%。
在某些实施方案中,培养条件是足够的,使得在对数生长期ω-6脂肪酸的量是微藻总脂肪酸含量的小于约50%,举例说明地,微藻总脂肪酸含量的小于约50、45、40、35、30、35、25、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5和0.1%。
微藻的培养可以在适合于培养微藻的常规生物发生器中执行,以提供微藻生物量。例如,微藻可以通过发酵过程进行培养,所述发酵方法包括但不限于分批、补料分批、细胞再循环和连续发酵。在一个实施方案中,微藻在光生物发生器或池中进行培养。在另一个实施方案中,培养使用扁平板或管式反应器设计执行。
多种方法可以用于从培养基中收获微藻细胞。在一个实施方案中,收获包含通过分离例如通过过滤(例如带式过滤、转鼓过滤)和/或离心,从培养基中回收微藻生物量。需要时,收获的微藻细胞随后可以进行洗涤,冷冻,冻干,喷雾干燥和/或贮存于气体(例如CO2、N2)的非氧化大气下,以减少或消除O2的存在。任选地,合成和/或天然抗氧化剂也可以加入收获的细胞中,包括但不限于丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基苯甲醚(BHA)、叔丁基氢醌(TBHQ)、乙氧喹、β胡萝卜素、维生素E和维生素C。提供的一种或多种抗氧化剂的量和/或类型可以取决于所需产物制剂、包装方法和/或所需贮存期限。
在另外其他实施方案中,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,该方法包括:
在足以提供包含一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中微藻生物量在微藻的负生长加速期或静止期收获。
在一个实施方案中,微藻是在菌株编号CCMP757下保藏的菌株或其遗传修饰变体。
在另一个实施方案中,微藻是在ATCC菌株编号PTA-9989下保藏的12Rsp菌株或其遗传修饰变体。
在另外一个实施方案中,微藻具有包含SEQ.ID No. 1或SEQ ID NO:2的序列的小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因序列。
微藻生物量
在其他方面,本发明提供了微藻生物量和/或其组分和/或提取物。
在一个实施方案中,微藻生物量包含具有作为ω-3脂肪酸按重量计至少5%总脂肪酸的脂质,举例说明地,作为ω-3脂肪酸的按重量计约5 - 约100%、约70 - 约90%和约70 - 约75%总脂肪酸。
在另一个实施方案中,微藻生物量包含具有作为ω-3和ω-6脂肪酸按重量计至少10%总脂肪酸的脂质,举例说明地,至少约:10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、96、97、98、99和100%。
在某些实施方案中,微藻生物量包含至少1%生物量干重的ω-3脂肪酸含量,举例说明地,约1% - 约50%、约12% - 约40%、约14% - 约30%、约16% - 约20%生物量干重。
在一个实施方案中,微藻生物量依照本发明的方法进行制备。例如,在某些实施方案中,微藻生物量通过包括下述的方法进行制备:在足以提供微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中生物量包含一种或多种PUFA,其中微藻生物量在微藻的对数生长期收获。在其他实施方案中,其中微藻生物量在微藻的负生长加速期或静止期收获。
用于制备脂质组合物的方法
在其他方面,本发明提供了用于制备包含一种或多种PUFA的脂质组合物的方法。该方法包括:
从在足以提供微藻生物量的培养条件下培养的微藻生物量中获得脂质组合物,其中生物量包含一种或多种PUFA,其中微藻生物量在微藻的对数生长期收获。在其他实施方案中,其中微藻生物量在微藻的负生长加速期或静止期收获。
用于从生物量中获得脂质组合物的方法包括但不限于萃取、热、压力、皂化反应、超声处理、冷冻、研磨、离子交换、层析、膜分离、电泳、反渗透、蒸馏、化学衍生、结晶等。
例如,包含一种或多种PUFA(例如ω-3脂肪酸)的细胞脂质可以通过任何合适方法从微藻细胞中提取,所述方法包括但不限于用溶剂萃取、或通过增压液烃例如丁烷、戊烷、丙烷或其他(含或不含共溶剂),或通过超临界流体萃取(含或不含共溶剂),所述溶剂包括但不限于乙醇、乙酸乙酯、异丙醇、甲醇、乙酸乙酯、己烷、二氯甲烷、甲醇、氯仿等。任选地,所提取的油可以在减压下蒸发,以减少或去除溶剂和/或产生浓缩液体材料的样品。
在其他实施方案中,细胞可以被破坏或裂解以获得脂质组合物,例如成为植物或其他食用油。
可以对所提取的油实施精炼(例如化学精炼、物理精炼)。精炼过程可以从所提取的油中去除某些或所有杂质。精炼过程可以包含一种或多种方法,以脱胶、漂白、过滤、除臭和/或抛光所提取的油。
在另一个实施方案中,在所提取的脂质组合物中含有的一种或多种PUFA可以通过水解脂质且浓缩PUFA组分进行浓缩,优选包含SDA的PUFA组分,通过采用方法例如尿素内收、分馏作用、柱层析和/或超临界流体分馏。
相应地,在一个实施方案中,从生物量中获得脂质组合物的步骤包括:从生物量中提取脂质组合物。在另一个实施方案中,提取步骤包括使生物量与极性溶剂接触。
例如,在足以提取多不饱和脂肪酸(PUFA)和/或包含PUFA的分子而不是在溶剂中不可溶的化合物的提取条件下,使用溶剂可以从微藻生物量中提取油,以提供脂质组合物。在一个实施方案中,脂质组合物从微藻生物量中提取,其中细胞碎片和/或沉淀的不溶性化合物与包含PUFA和溶剂的油水混合物分离。在另一个实施方案中,该方法进一步包括使用分离方法例如过滤、离心和/或其组合,分离细胞碎片和沉淀的化合物。
在某些实施方案中,溶剂是极性溶剂。极性溶剂的例子包括但不限于乙醇、乙酸乙酯、异丙醇、甲醇、乙酸乙酯及其混合物。在一个实施方案中,极性溶剂是乙醇。
用溶剂萃取脂质组合物可以以各种方式执行。例如,萃取可以是分批过程、连续过程或连续反流过程。在连续反流过程中,溶剂与微藻接触,将油浸出到溶剂内,提供越来越浓缩的油水混合物(即溶剂-油),而溶剂-固体与减少浓度的油水混合物接触。在萃取后,溶剂可以使用本领域已知的方法从油水混合物中去除。例如,蒸馏、旋转蒸发或升膜式蒸发器和蒸汽剥离器或任何合适的脱溶剂器可以用于去除溶剂。
在一个实施方案中,该方法进一步包括对所提取的脂质(即脂质组合物)实施吸收过程(例如漂白),以去除一种或多种不需要的化合物,例如可能存在的发色体和/或磷脂。例如,吸收过程可以是漂白过程,包含使脂质组合物与漂白材料(例如中性土(也称为天然粘土或漂白土)、酸活性土、活性碳、活性粘土、硅酸盐和或其组合)和助滤剂。
在某些实施方案中,使用的漂白材料的总量是至少约0.5重量%,举例说明地,约0.1 -
约3重量%;约0.3重量% - 约2.5重量%;和约0.5 - 约1.5重量%。在一个实施方案中,各约0.5%(按重量计)漂白粘土、活性碳和助滤剂用作漂白材料。
在一个实施方案中,该方法进一步包括对所提取的脂质实施脱胶步骤。脱胶方法是本领域已知的,包括例如水脱胶、酸脱胶、酶促脱胶和膜脱胶。
在某些实施方案中,优选在吸收过程后,对脂质组合物实施脱胶,其中脱胶步骤包括使脂质组合物与水性酸的混合物接触,所述水性酸是足以沉淀可以存在于脂质组合物中的胶和/或叶绿素型化合物的量。
在一个实施方案中,水性酸的混合物包括硫酸和磷酸。在另一个实施方案中,等量的水性酸与脂质组合物混合。优选地,酸是以合适比值,并且当与油掺和时,是足以提供酸性pH的量,举例说明地,约1.5 – 约5的pH。pH探针或其他合适方法可以用于监控且控制pH。
在酸混合后形成的沉淀可以例如使用离心和/或过滤(例如膜过滤)从脂质组合物中去除。
在某些实施方案中,在足以减少组合物的含湿量的时间、温度和/或真空条件下,可以对脱胶的脂质组合物实施干燥。在某些实施方案中,干燥脂质组合物的含湿量小于约10重量百分比,举例说明地,小于10、5、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05、ad 0.01重量百分比。
脂质组合物
在其他方面,本发明提供了通过微藻生物量制备的脂质组合物,其中脂质组合物包含通过生物量的微藻产生的一种或多种PUFA。在某些实施方案中,脂质组合物依照本发明的方法进行制备。
在一个实施方案中,微藻是盐沼隐藻。在另一个实施方案中,微藻是盐沼隐藻或其遗传修饰衍生物。在某些实施方案中,微藻是在菌株编号12Rsp下保藏的菌株或其遗传修饰衍生物。在其他实施方案中,微藻是在ATCC菌株编号PTA-9989下保藏的菌株或其遗传修饰变体。
在某些实施方案中,脂质组合物包含在脂质组合物的总脂肪酸含量的至少约5%的总SDA量中的SDA,举例说明地,脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约50%、约10 - 约40%、和约20 - 约30%,其中SDA通过微藻产生。在其他实施方案中,脂质组合物的总SDA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约15 - 约30%。
在其他实施方案中,在脂质组合物中含有的GLA和AA各自的总量是脂质组合物的总脂肪酸含量的小于约10%,举例说明地,脂质组合物的总脂肪酸含量的小于约10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5和0.1%,其中如果存在的话,那么GLA和AA各自通过微藻产生。
在一个实施方案中,脂质组合物进一步包含在脂质组合物的总脂肪酸含量的至少约5%的总ALA量中的ALA,举例说明地,脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约50%、约10 - 约40%、和约20 - 约30%,其中ALA通过微藻产生。在其他实施方案中,脂质组合物的总ALA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约15 - 约30%。
在某些实施方案中,脂质组合物进一步包含在脂质组合物的总脂肪酸含量的至少约1%的总EPA量中的EPA,举例说明地,脂质组合物的总脂肪酸含量的约1 - 约50%、约10 - 约40%、和约20 - 约30%,其中EPA通过微藻产生。在其他实施方案中,脂质组合物的总EPA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约15%。
在一个实施方案中,脂质组合物进一步包含在脂质组合物的总脂肪酸含量的至少约1%的总DHA量中的DHA,举例说明地,脂质组合物的总脂肪酸含量的约1 - 约50%、约10 - 约40%、和约20 - 约30%,其中DHA通过微藻产生。在其他实施方案中,脂质组合物的总DHA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约15%。
在其他实施方案中,脂质组合物的总SDA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约15 - 约30%。
在一个实施方案中,脂质组合物进一步包含ALA、EPA和DHA,其中脂质组合物的总ALA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约15 - 约30%,其中脂质组合物的总EPA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约15%,其中脂质组合物的总DHA量是脂质组合物的总脂肪酸含量的约5 - 约15%,其中脂质组合物中含有的GLA和AA各自的总量是脂质组合物的总脂肪酸含量的小于约10%。
多不饱和脂肪酸组合物、食物产品和动物饲料添加剂
在其他方面,全细胞微藻生物量、其组分和/或提取物可以用于消耗或用作食物添加剂,以增强食物的PUFA含量和营养价值。
例如,在某些实施方案中,当作为动物饲料(例如牛饲料、乳饲料、水产饲料、家禽饲料)使用时,通过微藻产生的一种或多种PUFA可以掺入动物的肉体或其他产品内,所述动物包括但不限于家畜、家禽、牛和鱼。PUFA还可以用于药物或营养目的和工业应用。
一种或多种PUFA可以在适合于特定应用或用途的各种形式/组合物中的任何一种中提供。因此,例如,在某些实施方案中,全细胞微藻生物量和/或其组分和/或提取物提供一种或多种PUFA。在另一个实施方案中,PUFA以粉末形式或作为以液体形式的游离油(例如脂质组合物或其组分或浓缩物)。
在各种实施方案中,考虑了一种或多种PUFA的人和/或动物消耗/使用。相应地,在一个实施方案中,通过微藻产生的PUFA以适合于在最终产品中使用的形式和/或级别提供,所述最终产品选自:饲料、饮食补充物、食物、药物制剂、乳制品和婴儿配制食品。
例如,在一个实施方案中,使收获的微藻生物量干燥(例如喷雾干燥、隧道干燥、真空干燥)且用作饲料或食物补充物用于任何动物或水产养殖生物(例如鱼、虾、螃蟹、龙虾等),其肉和/或产品通过人或动物(例如宠物、家畜)消耗。
在另一个实施方案中,使收获的微藻生物量与干湿气减少试剂(例如磨碎谷粒例如磨碎玉米)混合。
在其他实施方案中,考虑了药物组合物。
本发明进一步提供了通过如上所述本发明的方法制备的组合物。相应地,在本发明的某些实施方案中,提供了多不饱和脂肪酸组合物,所述多不饱和脂肪酸组合物包含至少8%多不饱和脂肪酸;所述组合物包含从微藻中提取的至少一种脂肪酸,其中(a)GLA是占总脂肪酸0.1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量。
在某些实施方案中,多不饱和脂肪酸组合物包含以在5% - 35%范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。因此,多不饱和脂肪酸组合物可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等浓度的多不饱和脂肪酸。在其他实施方案中,多不饱和脂肪酸组合物可以包含以在5% - 7%、5% - 8%、5% - 10%、5% - 12%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、6% - 8%、6% - 10%、6% - 12%、6% - 15%、6% - 20%、6% - 25%、6% - 35%、7% - 9%、7% - 11%、7% - 13%、7% - 14%、7% - 15%、7% - 20%、7% - 25%、7% - 30%,7% - 35%、8% - 10%、8% - 12%、8% - 14%、8% - 15%、8% - 20%、8% - 25%、8% - 35%、9% - 11%、9% - 13%、9% - 15%、9% - 20%、9% - 25%、9% - 30%、9% - 35%、10% - 12%、10% - 13%、10% - 14%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、25% - 30%、25% - 35%、30% - 35%等范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,多不饱和脂肪酸组合物包含以至少8%浓度的多不饱和脂肪酸。
根据本发明,可以包括在组合物中的GLA量在1% - 10%总脂肪酸的范围中。因此,GLA可以以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等总脂肪酸的量包括在组合物中。在其他实施方案中,GLA可以以在0.1% - 1%、1% - 3%、1% - 5%、1% - 7%、1% - 9%、2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中的总脂肪酸量包括在组合物中。
在某些实施方案中,可以包括在本发明的组合物中的SDA量在5% - 50%总脂肪酸的范围中。因此,SDA可以以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等总脂肪酸的量在组合物中提供。在其他实施方案中,SDA可以以在5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、5% - 35%、5 % - 40%、5 % - 45%、5% - 50%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、10% - 40%、10% - 45%、10% - 50%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、20% - 40%、20% - 45%、20% - 50%、25% - 30%、25% - 35%、25% - 40%、25% - 45%、25% - 50%、30% - 35%、30% - 40%、30% - 45%、30% - 50%、35% - 40%、35% - 45%、35% - 50%、40% - 45%、40% - 50%、45% - 50%等范围中的总脂肪酸量包括在组合物中。
在其他实施方案中,EPA可以在2% - 30%总脂肪酸的范围中包括在组合物中。因此,EPA可以以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量在组合物中提供。在其他实施方案中,EPA可以以在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸百分比的量包括在组合物中。
在某些实施方案中,DHA可以在2% - 30%总脂肪酸的范围中包括在组合物中。因此,DHA可以以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量在组合物中提供。在其他实施方案中,DHA可以以在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸量包括在组合物中。
本发明进一步提供了包含至少5%SDA的组合物,所述组合物包含:(a)从培养的微藻生物量中提取微藻油或(b)来自培养的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 - 100%的固体含量。在某些实施方案中,SDA不以磷脂形式。
在某些实施方案中,SDA以在2% - 10%范围中的量存在于组合物中。因此,SDA以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等量存在于组合物中。在其他实施方案中,SDA可以在2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3%25 - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中包括在组合物中。在某些实施方案中,SDA不以磷脂形式。
在另外实施方案中,本发明提供了包含下述的食物产品:(a)按重量计0.01-99.99百分比的包含至少8%多不饱和脂肪酸的组合物,其中脂肪酸从微藻中提取,进一步其中(i)GLA是占总脂肪酸0.1% - 10%的量;(ii)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(iii)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(iv)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量;与(b)按重量计99.99 - 0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。
在某些实施方案中,本发明的食物产品可以包含以在5% - 35%范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。因此,食物产品可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等浓度的多不饱和脂肪酸。在其他实施方案中,食物产品可以包含以在5% - 7%、5% - 8%、5% - 10%、5% - 12%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、6% - 8%、6% - 10%、6% - 12%、6% - 15%、6% - 20%、6% - 25%、6% - 35%、7% - 9%、7% - 11%、7% - 13%、7% - 14%、7% - 15%、7% - 20%、7% - 25%、7% - 30%,7% - 35%、8% - 10%、8% - 12%、8% - 14%、8% - 15%、8% - 20%、8% - 25%、8% - 35%、9% - 11%、9% - 13%、9% - 15%、9% - 20%、9% - 25%、9% - 30%、9% - 35%、10% - 12%、10% - 13%、10% - 14%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、25% - 30%、25% - 35%、30% - 35%等范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,食物产品包含以按重量计至少8%浓度的多不饱和脂肪酸。
根据本发明,可以包括在食物产品中的GLA量在0.1% - 10%总脂肪酸的范围中。因此,GLA可以以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等总脂肪酸的量包括在食物产品中。在其他实施方案中,GLA可以以在0.1% - 1%、1% - 3%、1% - 5%、1% - 7%、1% - 9%、2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中的总脂肪酸量包括在食物产品中。
在某些实施方案中,可以包括在本发明的食物产品中的SDA量在5% - 50%总脂肪酸的范围中。因此,SDA可以以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等总脂肪酸的量在食物产品中提供。在其他实施方案中,SDA可以以在5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、5% - 35%、5 % - 40%、5 % - 45%、5% - 50%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、10% - 40%、10% - 45%、10% - 50%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、20% - 40%、20% - 45%、20% - 50%、25% - 30%、25% - 35%、25% - 40%、25% - 45%、25% - 50%、30% - 35%、30% - 40%、30% - 45%、30% - 50%、35% - 40%、35% - 45%、35% - 50%、40% - 45%、40% - 50%、45% - 50%等范围中的总脂肪酸量包括在食物产品中。
在其他实施方案中,EPA可以在2% - 30%总脂肪酸的范围中包括在食物产品中。因此,EPA可以以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量在食物产品中提供。在其他实施方案中,EPA可以以在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸百分比的量包括在食物产品中。
在本发明的某些实施方案中,DHA可以在2% - 30%总脂肪酸的范围中包括在食物产品中。因此,DHA可以以2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量在食物产品中提供。在其他实施方案中,DHA可以以在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸量包括在食物产品中。
本发明的进一步实施方案提供了包含下述的食物产品:(a)按重量计0.01-99.99百分比(重量百分比;w/w)的包含至少5%十八碳四烯酸的组合物,该组合物包含:(i)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(ii)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 - 100%的固体含量;与(b)按重量计99.99 - 0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。在某些实施方案中,SDA不以磷脂形式。
在某些实施方案中,SDA以在2% - 10%范围中的量存在于组合物中。因此,SDA以2%、 3%、 4%、 5%、 6%、 7%、 8%、 9%、 10%等量存在于组合物中。在其他实施方案中,SDA可以在2% - 4%、 2% - 6%、 2% - 8 %、 2% - 10%、 3% - 5%、 3% - 7%、 3% - 9%、 3% - 10%、 4% - 6%、 4% - 8%、 4% - 10%、 5% - 7%、 5% - 8%、 5% - 9%、 5% - 10%、 6% - 8%、 6% - 9%、 6% - 10%、 7% - 9%、 7% - 10%、 8% - 10%、 9% - 10%等范围中包括在组合物中。
在本发明中,在本文描述的任何食物产品中脂肪酸组合物的量可以是按重量计0.01% - 99.99%的食物产品。因此,食物产品中脂肪酸组合物的量可以是0.1%、 0.2%、 0.3%、 0.4%、 0.5%、 1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%、 96%、 97%、 98%、 99%、 99.5%、 99.7%、 99.8%、 99.9%等。在其他实施方案中,食物产品中脂肪酸组合物的量在0.1% - 5%、 0.1 % - 10%、 0.1% - 15%、 0.1% - 20%、 0.1% - 25%、 0.1% - 30%、 0.1% - 35%、 0.1% - 40%、 0.1% - 45%、 0.1% - 50%、 0.1% - 60%、 0.1% - 70%、 0.1% - 80%、 0.1% - 90%、 0.1% - 99%、 0.1% - 99.5%、 0.5% - 5%、 0.5% - 10%、 0.5% - 15%、 0.5% - 20%、 0.5% - 25%、 0.5 - 35%、 0.5% - 45%、 0.5 % - 55%、 0.5% - 65%、 5% - 25%、 5% - 35%、 5% - 45%、 5% - 55%、 5% - 65%、 5% - 75%、 5% - 80%、 5% - 85%、 5% - 95%、 5% - 99%、 10% - 30%、 10% - 40%10% - 50%、 10% - 60%、 10% - 70%、 10% - 75%、 10% - 80%、10% - 85%、 10% - 95%、 10% - 99%、 10% - 99.9%、 15% - 35%、 15% - 45%、 15% - 55%、 15% - 65%、 15% - 75%、 15% - 85%、 15% - 95%、 15% - 99%、 15% - 99.9%、 20% - 40%、 20% - 50%、 20% - 60%、 20% - 70%、 20% - 75%、 20% - 80%、 20% - 85%、 20% - 95%、 20% - 99%、 25% - 40%、 25% - 50%、 25% - 60%、 25% - 70%、 25% - 75%、 25% - 80%、 25% - 85%、 25% - 95%、 25% - 99%、 30% - 50%、 30% - 55%、 30% - 60%、 30% - 65%、 30% - 70%、 30% - 75%、 30% - 80%、 30% - 85%、 30% - 90%、 30% - 95%、 30% - 99%、 35% - 50%、 35% - 55%、 35% - 60%、 35% - 65%、 35% - 70%、 35% - 75%、 35% - 80%、 35% - 85%、 35% - 90%、 35% - 95%、 35% - 99%、 40% - 50%、 40% - 55%、 40% - 60%、 40% - 65%、 40% - 70%、 40% - 75%、 40% - 80%、 40% - 85%、 40% - 90%、 40% - 95%、 40% - 99%、 45% - 60%、 45% - 65%、 45% - 70%、 45% - 75%、 45% - 80%、 45% - 85%、 45% - 90%、 45% - 95%、 45% - 99%、 50% - 60%、 50% - 65%、 50% - 70%、 50% - 75%、 50% - 80%、 50% - 85%、 50% - 90%、 50% - 95%、 50% - 99%、 55% - 65%、 55% - 70%、 55% - 75%、 55% - 80%、 55% - 85%、 55% - 90%、 55% - 95%、 55% - 99%、 60% - 70%、 60% - 75%、 60% - 80%、 60% - 85%、 60% - 90%、 60% - 95%、 60% - 99%、 65% - 80%、 65% - 85%、 65% - 90%、 65% - 95%、 65% - 99%、 70% - 80%、 70% - 85%、 70% - 90%、 70% - 95%、 70% - 99%、 75% - 85%、 75% - 90%、 75% - 95%、 75% - 99%、 80% - 90%、 80% - 95%、 80% - 99%、 85% - 90%、 85% - 95%、 85% - 99%、 90% - 95%、 90% - 99%、 95% - 99%等范围中。
本发明进一步提供了用于减少炎性病症的症状的液体饮食补充物,所述补充物基本上由下述组成:19重量百分比水;25重量百分比蔗糖;35重量百分比油,其中油是来自微藻的GLA和SDA;15重量百分比调味剂;和5重量百分比丙三醇。
在进一步的实施方案中,水可以在10-30%重量百分比的范围中。因此,水可以以10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等量存在。在另外实施方案中,蔗糖以在10% - 40%范围中的量存在。因此,蔗糖可以以10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%等量存在。
在再进一步的实施方案中,油可以以在20% - 50%(重量百分比;w/w)范围中的量存在。因此,油可以以10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等量存在。在某些实施方案中,调味剂可以以在5%-25%范围中的量存在。因此,调味剂可以以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21 %、22%、23%、24%、25%等量存在。在其他实施方案中,丙三醇可以以在1%-20%的范围存在。因此,丙三醇可以以1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%等量存在。
液体饮食补充物可以进一步包含小于1重量百分比的选自抗氧化剂、防腐剂、色素、稳定剂、乳化剂或其组合的少量组分。
在某些实施方案中,液体饮食补充物中GLA与SDA的重量比值可以在6:1 - 1:6的范围中。因此,GLA与SDA的重量比值可以是6.0:1.0、5.0:1.0、4.0:1.0、3.0:1.0、3.0:0.5、2.5:1.5、2.5:0.5、2.0:1.0、2.0:0.5、1.0:1.0、1.0:2.0、1.0:3.0、1.0:4.0、1.0:5.0、1.0:6.0等。
本发明进一步提供了通过本文描述的本发明的方法制备的动物饲料添加剂。因此,在本发明的某些实施方案中,提供了动物饲料添加剂,其中所述动物饲料添加剂包含以下述形式任一的从微藻中收集的多不饱和脂肪酸:a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。
在进一步的实施方案中,用于动物饲料添加剂的从微藻中收集的脂肪酸是短链ω-3脂肪酸。
本文另外提供的是包含至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂;添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中:(a)GLA是占总脂肪酸0.1% - 10%的量;(b)SDA是占总脂肪酸5% - 50%的量;(c)EPA是占总脂肪酸2% - 30%的量;和(d)DHA是占总脂肪酸2% - 30%的量。
在某些实施方案中,动物饲料添加剂包含以在5% - 15%范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。因此,动物饲料添加剂可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%等浓度的多不饱和脂肪酸。在其他实施方案中,动物饲料添加剂可以包含以在5% - 7%、5% - 8%、5% - 10%、5% - 12%、5% - 15%、6% - 8%、6% - 10%、6% - 12%、6% - 15%、7% - 9%、7% - 11%、7% - 13%、7% - 14%、7% - 15%、8% - 10%、8% - 12%、8% - 14%、8% - 15%、9% - 11%、9% - 13%、9% - 15%、10% - 12%、10% - 13%、10% - 14%、10% - 15%等范围中的浓度的多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,动物饲料添加剂包含以至少8%浓度的多不饱和脂肪酸。
根据本发明,动物饲料添加剂中GLA的量在0.1% - 10%总脂肪酸的范围中。因此,动物饲料添加剂中的GLA可以是0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等总脂肪酸的量。在其他实施方案中,动物饲料添加剂中的GLA可以是在0.1% - 1%、1% - 3%、1% - 5%、1% - 7%、1% - 9%、2% - 4%、2% - 6%、2% - 8 %、2% - 10%、3% - 5%、3% - 7%、3% - 9%、3% - 10%、4% - 6%、4% - 8%、4% - 10%、5% - 7%、5% - 8%、5% - 9%、5% - 10%、6% - 8%、6% - 9%、6% - 10%、7% - 9%、7% - 10%、8% - 10%、9% - 10%等范围中的总脂肪酸的量。
在某些实施方案中,在本发明的动物饲料添加剂中SDA的量在5% - 50%总脂肪酸的范围中。因此,动物饲料添加剂可以包含以5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等总脂肪酸的量的SDA。在其他实施方案中,动物饲料添加剂中的SDA是在5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、5% - 35%、5% - 40%、5 % - 45%、5% - 50%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、10% - 35%、10% - 40%、10% - 45%、10% - 50%、20% - 25%、20% - 30%、20% - 35%、20% - 40%、20% - 45%、20% - 50%、25% - 30%、25% - 35%、25% - 40%、25% - 45%、25% - 50%、30% - 35%、30% - 40%、30% - 45%、30% - 50%、35% - 40%、35% - 45%、35% - 50%、40% - 45%、40% - 50%、45% - 50%等范围中的总脂肪酸的量。
在其他实施方案中,动物饲料添加剂中的EPA可以在2% - 30%总脂肪酸的范围中。因此,动物饲料添加剂中的EPA是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量。
在其他实施方案中,动物饲料添加剂中的EPA是在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸百分比的量。
在本发明的某些实施方案中,动物饲料添加剂中的DHA在2% - 30%总脂肪酸的范围中。因此,动物饲料添加剂中的DHA是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等总脂肪酸的量。在其他实施方案中,DHA以在1% - 5%、1% - 10%、1% - 15%、1% - 20%、1% - 25%、1% - 30%、5% - 10%、5% - 15%、5% - 20%、5% - 25%、5% - 30%、10% - 15%、10% - 20%、10% - 25%、10% - 30%、15% - 20%、15% - 25%、15% - 30%、20% - 25%、20% - 30%、25% - 30%等范围中的总脂肪酸量在动物饲料添加剂中。
在本发明的其他实施方案中,进一步包含通过给动物喂养本文描述的动物饲料添加剂产生的动物产品。因此,本发明的一个方面包括通过给动物喂养动物饲料添加剂产生的动物产品,所述动物饲料添加剂包含以下述形式任一的从微藻中收集的多不饱和脂肪酸:(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 -
100%的固体含量。
本发明的另外其他方面提供了通过给动物喂养包含至少8%多不饱和脂肪的动物饲料添加剂产生的动物产品;该添加剂包含从微藻中提取的脂肪酸,其中微藻脂肪酸提取物包含(a)以占总脂肪酸0.1% - 10%的量的GLA;(b)以占总脂肪酸5% - 50%的量的SDA;(c)以占总脂肪酸2% - 30%的量的EPA;和(d)以占总脂肪酸2% - 30%的量的DHA。
本发明的动物产品包括但不限于蛋、奶或肉。
如本文描述的本发明的组合物可以用作完全食物产品、食物产品的组分、饮食补充物或饮食补充物的部分、饲料添加剂,并且可以以液体、半固体或固体形式。如本文描述的本发明的组合物另外可以以药物组合物的形式。本发明的组合物、饮食补充物、食物产品、婴幼儿食物产品、饲料添加剂和/或药物组合物可以有利地用于促进个体健康的方法中。
如上所述,组合物可以以液体、半固体或固体形式。例如,组合物可以作为片剂、凝胶包、胶囊、明胶胶囊、调味饮料、作为可以重构成此类饮料的粉末、烹饪油、色拉油或调味品、沙司、糖浆、蛋黄酱、人造黄油等。此外,本发明的食物产品、饮食补充物等可以包括但不限于乳制品、婴幼儿食品、婴幼儿配制食品、饮料、棒、粉末、食物顶料、饮料、谷类、冰激淋、糖果、零食混合物、烘焙食物产品和油炸食物产品。本发明的饮料包括但不限于能量饮料、营养饮料、smoothies、体育饮料、橙汁和其他果汁饮料。本发明的棒包括但不限于肉替代物、营养棒、零食棒和能量棒、挤压棒等。本发明的乳制品包括但不限于,包括但不限于酸奶、酸奶饮料、干酪和奶。
本发明的食物产品或饮食补充物可以进一步包含草药、草药提取物、真菌提取物、酶、纤维来源、矿物质和维生素。本发明的微藻油和微藻生物量可以在本发明的组合物中用于治疗和非治疗用途。因此,本发明的组合物、食物产品和动物饲料添加剂可以用于治疗或非治疗用途。
预期用于经口施用的组合物可以根据用于制造饮食补充物或药物制剂的任何已知方法进行制备,并且此类组合物可以包括选自下述的至少一种添加剂:味道改善物质例如甜味剂或调味试剂、稳定剂、乳化剂、着色剂和防腐剂,以便提供饮食或药学可口的制剂。来自任何生理学可接受来源的维生素、矿物质和微量元素也可以包括在本发明组合物中。
本发明的药物组合物包含以治疗有效量的本发明的所述组合物。组合物可以另外包含处方药或非处方药。组合可以有利地产生一种或多种下述效应:(1)附加和/或协同优势;(2)与在不存在所述制剂的情况下处方药的使用相关的副作用和/或不良作用的减少;和/或(3)与在不存在所述制剂的情况下需要的处方药的量比较,降低处方药的剂量的能力。
本发明的活性剂可以以其药学可接受的盐的形式进行制备。如由本领域技术人员理解的,药学可接受的盐是保留母体化合物的所需生物学活性且不赋予不需要的毒理学效应的盐。此类盐的例子是(a)由无机酸形成的酸加成盐,例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等;和由有机酸形成的盐,例如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、延胡索酸、葡糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、鞣酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸等;(b)由元素阴离子例如氯、溴和碘形成的盐;和(c)衍生自碱的盐,例如铵盐,碱金属盐例如钠和钾的那些,碱土金属盐例如钙和镁的那些,和具有有机碱的盐,例如asisopropylamine、三甲胺、组氨酸、二环己胺和N-甲基-D-葡糖胺。
在某些实施方案中,一种或多种PUFA以甘油三酯形式。在另一个实施方案中,一种或多种PUFA以酯化形式(例如乙酯形式)。在再进一步的实施方案中,脂肪酸以酸盐的形式。
依照已知制药技术可以配制活性剂用于施用。参见例如,Remington,The
Science And Practice of Pharmacy (第9版1995)。在根据本发明的药物组合物的制造中,活性剂(包括其生理学可接受的盐)一般尤其与可接受的载体混合。当然,载体必须在与制剂中的任何其他成分相容的意义上是可接受的,并且必须对于受试者是无害的。载体可以是固体或液体、或两者,并且可以与活性剂一起配制为单位剂量制剂,例如片剂,这可以含有按重量计0.01%或0.5% - 95%或99%,或在0.01%和99%之间的任何值的活性剂。一种或多种活性剂可以掺入本发明的组合物内,这可以通过众所周知的制药技术中的任何进行制备,包括混合组分,任选包括一种或多种助剂。此外,载体可以是不含防腐剂的,如本文上文描述的。
在一个实施方案中,药学可接受的载体是生理盐水、林格或磷酸盐缓冲盐水。
在某些实施方案中,活性剂包含按重量计范围约0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10%的下限到范围约10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100%的上限的组合物。在某些实施方案中,活性剂包括按重量计约0.05% - 约大于99%的组合物。
根据本发明实施方案的药物组合物一般配制用于经口和局部(即,皮肤、眼和粘膜表面)施用,在任何给定情况下的最合适途径取决于待治疗状况的性质和严重性以及待使用的特定活性剂的性质。
然而,本发明的药物组合物还可以配制用于通过其中活性成分可以有效施用的任何其他途径使用,例如包括但不限于静脉内、皮下、经直肠、经阴道等。
适合于经口施用的制剂可以以不连续单位呈现,例如胶囊、扁囊剂、锭剂或片剂,各自含有预定量的活性化合物;呈现为粉末或颗粒;呈现为在水或非水性液体中的溶液或悬液;或呈现为水包油或油包水乳状液。此类制剂可以通过任何合适的制药方法进行制备,这包括使活性化合物和合适载体(这可以含有如上所述的一种或多种助剂)达到结合。一般而言,通过均匀地且亲密地混合活性化合物与液体或精细分开的固体载体、或两者,并且随后如果需要的话,使所得到的混合物成形,制备本发明的制剂。
例如,通过压缩或压模含有活性化合物任选连同一种或多种助剂的粉末或颗粒,可以制备片剂。压缩片剂可以通过在合适机器中压缩以自由流动形式的化合物进行制备,例如任选与一种或多种粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂和/或表面活性/分散剂混合的粉末或颗粒。模压片可以通过在合适机器中压模由惰性液体粘合剂弄湿的粉末化合物进行制备。
在另一个实施方案中,提供了包含一种或多种PUFA的胶囊。例如,胶囊可以通过将含PUFA制剂放在胶囊壳内进行制备。胶囊可以是在包含活性剂的容器或外壳中施用的剂型。在某些实施方案中,一种或多种PUFA以液体形式(例如脂质组合物)且填充到硬或软胶囊内。胶囊壳可以由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇或变性明胶或淀粉或其他材料制成。硬壳胶囊一般由相对高凝胶强度骨和猪皮明胶的掺和物制成。在某些实施方案中,单位剂型是凝胶胶囊。在其他实施方案中,胶囊壳是丙三醇胶囊壳。在再进一步的实施方案中,胶囊是牛明胶壳。其他合适的胶囊壳材料包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚(甲基甲基丙烯酸酯)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛、聚酯、乙酸纤维素和硝酸纤维素。还提供了明胶胶囊壳,并且可以由例如木薯淀粉、草、蔬菜衍生或鱼衍生的明胶制成。基于素菜(Vegetarian)的明胶胶囊可以由例如蔬菜衍生的羟丙基甲基纤维素制成。还考虑了含有例如改性玉蜀黍淀粉、甘油和/或角叉菜胶作为胶凝剂的胶囊壳。
在其他实施方案中,胶囊壳可以由通过热成型方法制备的多孔或pH敏感的聚合物制成。在一个实施方案中,胶囊壳以特征为在一个表面上具有相对薄的皮肤的膜的形式;并且其厚度主要由高度可渗透的多孔材料构成。
因此,考虑了任何数目的药学可接受的经口剂型,包括但不限于丸剂、片剂、凝胶胶囊等。本文还考虑的是药物组合物,包含以单位剂型的药物制剂。在此类剂型中,制剂再分成含有合适数量的PUFA的适当大小的单位剂量,达到所需目的的有效量。
因此,本发明还提供了PUFA制剂的胶囊、片剂、液体、糖浆剂、悬液、舌下、糖果和可咀嚼剂型。
在某些实施方案中,液体形式制剂包括溶液、悬液和乳状液。液体药物制剂的例子包括丙二醇溶液和含有用于经口溶液的增甜剂的溶液、悬液和乳状液。还考虑了可注射溶液。进一步地,适合于局部施用的制剂可以以乳膏(crème)和液体的形式,包括例如糖浆剂、悬液或乳状液、吸入剂、喷雾剂、摩丝、油、洗剂、软膏、凝胶、固体等。
合适的药学可接受的局部载体包括但不限于水、甘油、醇、丙二醇、脂肪族醇、甘油三酯、脂肪酸酯和矿物油。合适的局部美容可接受的载体包括但不限于水,石油膏,矿脂,矿物油,植物油,动物油,有机和无机蜡例如微晶、石蜡和地蜡,天然聚合物例如xanthanes、明胶、纤维素、胶原、淀粉或阿拉伯胶,合成聚合物,醇,多元醇等。优选地,由于其无毒局部特性,药学和/或美容学可接受的载体在水中是可大量混合的。此类水可混合载体组合物还可以包括持续或延迟释放载体,例如脂质体、微海绵、微球体或微胶囊、基于水的软膏、油包水或水包油乳状液、凝胶等。
在其他实施方案中,本发明的药物组合物可以进一步包含赋形剂。赋形剂的例子包括但不限于填充剂、稳定剂、增量剂、粘合剂、增湿剂、表面活性剂、润滑剂等。赋形剂可以是惰性的或它可以具有药学优势。赋形剂可以就预期施用形式进行选择。
药物组合物还可以进一步包含抗炎制剂、化学治疗剂、活性赋形剂、骨质疏松症药物、抗抑郁药、抗惊厥剂、抗幽门螺杆菌药物、用于治疗神经变性疾病的药物、用于治疗变性肝疾病的药物、抗生素和降低胆固醇的制剂。
在一个实施方案中,本发明提供了包含全细胞微藻生物量和/或其组分和/或提取物的药物组合物。在另一个实施方案中,药物组合物包含从微藻生物量中提取的脂质组合物。在某些实施方案中,全细胞微藻生物量和/或其组分和/或提取物以预防或治疗有效量存在于药物组合物中。在其他实施方案中,药物组合物进一步包含药学可接受的载体。
在一个实施方案中,本发明的制剂可以进一步包含塑化剂。塑化剂的例子包括但不限于聚乙二醇例如PEG 300、PEG 400、PEG 600、PEG 1450、PEG 3350和PEG 800,硬脂酸,丙二醇,油酸,三乙基纤维素和甘油三乙酸酯。
还考虑的是包被组合物/制剂,例如肠包衣。包被材料的例子包括但不限于聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、乙酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯、乙酸纤维素邻苯二甲酸酯、甲基丙烯酸共聚物、羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯、乙酸纤维素琥珀酸酯、乙酸纤维素六氢邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素六氢邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)、丙酸纤维素邻苯二甲酸酯、乙酸纤维素马来酸酯、乙酸纤维素偏苯三酸酯、乙酸纤维素丁酸酯、乙酸纤维素丙酸酯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯聚合物、甲基丙烯酸-甲基甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸乙酯-甲基甲基丙烯酸酯-氯三甲铵甲基丙烯酸乙酯共聚物及其组合。包被的其他例子包括中性树脂(例如虫漆、柯巴脂、松香(collophorium))和合成树脂(例如具有羧基的树脂)。
在其他实施方案中,本发明的组合物/制剂还可以进一步包含稳定剂和/或防腐剂。在某些实施方案中,稳定剂是抗氧化剂。防腐剂的例子包括但不限于山梨酸钾,对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸及其盐、对羟基苯甲酸的其他酯例如对羟基苯甲酸丁酯,醇例如乙醇或苯甲醇,酚类化合物例如苯酚,或季化合物例如苯扎氯铵。
本发明的药学可接受的化合物通常将以每日给药方案施用于受试者。对于成年受试者,这可以是例如0.1克 – 15克GLA的口服剂量。在进一步的实施方案中,GLA的口服剂量可以是0.5克 – 10克。在再进一步的实施方案中,GLA的口服剂量可以是0.5克 – 3克。在其他实施方案中,SDA的口服剂量可以是0.1克 – 10克。在另外实施方案中,SDA的口服剂量可以是0.25克 – 5克。在再另外的实施方案中,SDA的口服剂量可以是0.25克 – 3克。此外,本发明的某些实施方案可以任选包括约0.1 g
– 约15 g EPA或DHA的口服剂量。
药物组合物可以每天施用1 – 4次。因此,在特定实施方案中,考虑了包含GLA:EPA的1:1(w/w)比值的组合物,其中可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9或10克GLA。在其他实施方案中,可以存在GLA:EPA比值的2:1比值(w/w),其中可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 14或15克GLA。当然,施用的GLA:EPA比值可以不同于本文上文公开的那种。例如,包括0.1、0.25、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10克EPA的EPA的任何量可以与包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15克GLA的GLA的任何量一起施用。任一补充物的此类量可以在一种组合物中混合或可以在不同组合物中。
治疗方法
相应地,本发明的进一步方面提供了给人施用PUFA用于疾病或状况的治疗和/或预防性处理。
例如,本发明包括预防和治疗心血管疾病、自身免疫病症、炎性病症、中枢神经系统病症和慢性疼痛的方法,通过提供如本文描述的脂肪酸组合物和/或制剂。受试者可以是人或非人。非人受试者包括家畜动物,例如牛、绵羊和马,以及驯养伴侣动物例如猫和犬。
在一个实施方案中,疾病或状况选自:心血管疾病、慢性炎症、急性炎症、胃肠道病症、癌症、恶病质、心再狭窄、神经变性病症、肝变性病症、血脂病症、骨质疏松症、骨关节炎、自身免疫病、先兆子痫、早产、年龄相关性黄斑变性、肺病症、精神分裂症、抑郁、重量维持和过氧化物酶体病症。
可以用本文描述的脂肪酸制剂治疗的心血管疾病和病症包括但不限于心绞痛、动脉粥样硬化、高胆固醇血症、高甘油三酯血症、低HDL、高血压、Raynaud氏病和心律失常。用本文描述的脂肪酸制剂的治疗方法包括预防以阻止心切开术(包括但不限于冠状动脉旁路移植手术和瓣膜手术)后并发症(包括但不限于抑郁、神经认知减退、充血性心力衰竭和梗死、凝固事件和心律不齐)以及用于此类并发症的治疗。本发明包括通过在第一次心肌梗死后给患者提供如本文描述的含脂肪酸组合物和制剂每天至少一次,共至少60天、180天、360天或更多,预防或减少第二次心肌梗死的危险的方法。
可以用本文描述的方法和组合物治疗的疾病和病症的非限制性例子还包括脱发、阿尔茨海默氏痴呆、焦虑症、哮喘、注意力不足症、注意力不足过动症、特应性皮炎、孤独症、双相型障碍、边缘型人格障碍、心血管疾病、慢性疲劳综合征、慢性疼痛、慢性多关节炎、认知病症、交流障碍、Crohn氏病、囊性纤维化、痴呆、抑郁、糖尿病(非胰岛素依赖型或胰岛素依赖型)、糖尿病相关后遗症、糖尿病神经病变、干眼和其他炎性眼病症、干性皮肤、痛经、进食障碍(例如神经性厌食或神经性贪食和肥胖)、湿疹、纤维肌痛、痛风、狼疮、男性不育、代谢综合征、黑素瘤、轻度认知损害、偏头痛、情绪障碍、多发性硬化、强迫性障碍、对立违抗障碍、骨关节炎、骨质疏松症、广泛性发育障碍、结节性多发性动脉炎、牛皮癣、牛皮癣关节炎、类风湿性关节炎、精神分裂症、硬皮病(sclerodermia)、自伤行为、镰状细胞性贫血、抽动障碍、溃疡性结肠炎或脉管炎病症(例如结节性多发性动脉炎和颞动脉炎)。
在一个实施方案中,本文描述的脂肪酸组合物和制剂可以用于预防细胞癌。在某些实施方案中,本文描述的组合物和制剂给予缓解中的患者以减少复发危险。
本文描述的脂肪酸组合物和制剂还可以在人和动物中用于美容目的。例如,制剂可以用于改善皮肤质量和透明度和毛发或皮毛光亮。
本领域普通技术人员了解关于任何特定受试者的具体剂量水平将取决于各种因素,包括年龄、体重、一般健康、性别、饮食、施用时间和施用途径。
在一个实施方案中,本发明提供了用于治疗受试者中的疾病或病症的方法,该方法包括:给受试者施用治疗或预防有效量的本发明的脂质组合物。
在某些实施方案中,治疗或预防有效量是提供受试者至少约0.1%每日卡路里的脂质组合物,举例说明地,至少约0.1 -
约30、约0.5 -
约20、和约1 - 约5%每日卡路里。
在其他实施方案中,治疗或预防有效量是至少约0.1克/天,举例说明地,约0.1 - 约50 g/天、约1 - 约30 g/天、约5 - 约20 g/天、和约10 - 约15 g/天。
在一个实施方案中,受试者是高甘油三酯受试者。在另一个实施方案中,受试者是哮喘的。
在某些实施方案中,本发明提供了用于降低受试者中的血浆甘油三酯的方法,该方法包括给受试者施用本发明的脂质组合物。在一个实施方案中,受试者是高甘油三酯受试者。
在其他实施方案中,本发明提供了用于降低受试者中IgE诱导的来自嗜碱性粒细胞的白三烯释放的方法,该方法包括给受试者施用本发明的脂质组合物。在一个实施方案中,受试者是高甘油三酯受试者。在一个实施方案中,受试者是哮喘受试者。
试剂盒
在其他方面,提供了包含本发明的组合物和制剂的试剂盒或包装。例如,包装的药物制剂可以包括在容器中的一种或多种PUFA剂型;和关于使用剂型用于受试者的预防或治疗性处理的说明书。在某些实施方案中,本发明提供了包含本发明的药物组合物的试剂盒。试剂盒可以含有一个或多个分开容器。
尽管当存在时,说明材料一般包含书面或印刷材料,但它们并不限于此类。本发明考虑了能够贮存此类说明书且将其传达给最终用户的任何介质。此类介质包括但不限于电子贮存介质(例如磁盘、磁带、盒式磁带、芯片)、光学介质(例如CD
ROM)等。此类介质可以包括访问提供此类说明材料的因特网网站。
当试剂盒的组分在一种或多种液体溶液中提供时,液体溶液优选是水溶液,其中无菌水溶液是特别优选的。然而,试剂盒的组分可以作为一种或多种干燥粉末提供。当试剂或组分作为干粉提供时,粉末可以通过添加合适溶剂进行重构。设想溶剂也可以在另一个容器中提供。例如,其中试剂盒的组分以冻干形式,试剂盒可以任选含有无菌和生理学可接受的重构介质,例如水、盐水、缓冲盐水等。
在某些实施方案中,试剂盒的容器可以包括至少一个小瓶、试管、培养瓶、瓶、注射器或其他容器,本发明的组合物/制剂和任何其他所需试剂可以置于其内,且优选适当地等分。当包括分开的组分时,试剂盒一般还将含有这些置于其内的至少第二个容器,致使分开的设计剂量的施用成为可能。试剂盒还可以包含用于含有无菌、药学可接受的缓冲液或其他稀释剂的另外容器。
试剂盒还可以包含通过其施用本发明的化合物的装置,例如一个或多个针或注射器,或甚至滴眼管、移液管或其他此类相似器械。本发明的试剂盒一般还将包括用于在用于商业销售的紧密限制中含有小瓶或类似此类和其他组分的结构,例如所需小瓶和其他器械放置且保留在其内的注射或吹塑塑料容器。
本发明现在将就下述实施例而言进行描述。应当理解这个实施例用于本发明的举例说明方面的目的,并且不限制如由权利要求限定的本发明的范围。
实施例
实施例1
培养条件
盐沼隐藻细胞维持在含有50 ml生长培养基(参见下文)的125-m1培养瓶中在室温伴随50 µmol m-2 s-1的连续辐照度。培养培养瓶在以100 rpm的恒定振荡下,使用摇床。
对于所有实验,用白色荧光灯泡(40瓦)提供照明,通过改变电灯泡数目或通过调整培养培养瓶和电灯泡之间的距离,达到各种光强度。对于温度实验,培养培养瓶在14℃ - 34℃的水浴中孵育。水浴中的温度通过分别在22℃、28℃或34℃的电加热杆(Aquatic Ecosystem,Apopka,Florida)得到控制。富含1-2%CO2的压缩空气用于混合培养物,以及促进气体(02和CO2)交换和液体质量转移。
使用的生长培养基是下述f/2培养基组成(表1):
表1:生长培养基f/2
所有营养素组分最终溶解于1升过滤的天然海水或由3.4%海盐构成的人工海水中。海水从在UNC –
Chapel Hill,Morehead City,North Carolina的Institute
of Marine Sciences收集。海盐购自Aquatic
Ecosystem Inc.(Apopka,Florida)。分别制备关于大量营养素、微量营养素或维生素混合物的原液且在使用前混合在一起。对于无菌培养基制备,使混合的培养基高压灭菌。
实施例2
生长测量
通过细胞计数、550 nm的光密度(O.D.
550)、叶绿素浓度或干重测量比生长速率。
细胞计数:每日抽取1 ml培养悬液。用Lugol's溶液固定微藻细胞,并且用血球计计数。细胞浓度表示为细胞总数目/毫升培养体积。
干重分析:1 – 10 ml培养样品通过预干燥、称重的Whatman GF/C滤纸进行过滤。在滤纸上的细胞用3.4%碳酸氢铵洗涤3次,以去除盐。含有微藻细胞的滤纸在烘箱中在100℃干燥过夜。碳酸氢铵在这个过程期间蒸发。最终重量和在过滤前的重量之间的差异是样品的干重(Lu等人,J. Phycol. 30:829-833(1994))。
O.D.
550 : 每日抽取1 ml培养悬液,以监控在550 nm的光密度,使用Genesys 10Vis分光光度计(Thermo Electron Corp.)。
叶绿素和类胡萝卜素:通过在Whatman GF/C滤纸上过滤收获0.5 – 5 ml培养样品。1 ml 100%甲醇用于在4℃萃取色素过夜。在离心后收集上清液,并且通过吸收光谱法测定色素。下述等式用于计算叶绿素和类胡萝卜素含量:Chl-α(µgmL-1)=
13.9 A665;总类胡萝卜素(µgmL-1)= 4A480(Montero等人,Botanica Marina 45:305-315(2002))。
使用下式计算比生长速率:
µ(d-1)=(LnN2 – LnN1)/(t2 – t1),其中t1和t2代表不同时间点,并且N1和N2分别代表在时间t1和时间t2的叶绿素浓度、O.D. 550、干重或细胞浓度。
实施例3
脂肪酸提取和测量
通过在Whatman GF/C滤纸上过滤收获细胞。根据Bligh和Dyer(Bligh,E.和W. Dyer,Can. J. Biochem.
Physiol. 37:911-917(1959)的方法提取总脂质。
使用在230℃配备分流/不分流进样器的Agilent 6890 GC、在260℃的火焰离子化检测器、自动采样器(Agilent Technologies,Waldbronn,德国)和CP SIL 88柱(100 m,0.25 mm,0.2.25m膜厚度,Varian,Datuistadt,德国),执行脂肪酸甲酯分析。氢以1 ml/分钟的恒定流速用作载体气体。GC烘箱的温度设为70℃3分钟,以8℃/分钟增至180℃,保持2分钟,以4℃/分钟增至210℃,保持4分钟,以2℃/分钟增至240℃的最终温度,并且保持25分钟。HP Chemstation软件(Rev. A.08.03)用于数据分析。使用1:10的分流比值注入样品。
实施例4
细胞毒性测定
用于测定细胞毒性的方法根据Meyer等人(Planta Med. 45,31-34(1982))进行修饰。简言之,藻类细胞使用96孔微板以5x106细胞/ml的浓度三份重复地进行测试。鳃足虫卵(卤虫(Artemia salina Leach))在当地宠物店购买,并且在人工海水(3.4%海盐溶液)在室温孵化。在24小时后,收集幼虫(无节幼虫)。将8-12个无节幼虫(100
µl)的悬液加入含有藻类细胞的每个孔,并且覆盖微板且在室温孵育24-72小时。在这个时期过程中,使用双目显微镜(10X)计数在每个孔中的死无节幼虫数目。无节幼虫的存活率用作关于测试的藻类物种的毒性的指示物。
实施例5
盐沼隐藻和前环藻的脂肪酸概况
微藻在具有f/2培养基的125
ml培养瓶中在50 µ mol m-2 s-1的光强度下在室温培养。在1周后,通过过滤收集细胞并且通过气相层析分析脂肪酸组成。
盐沼隐藻和前环藻测定为含有显著量的SDA(分别-34%和17%)(图1)。此外,发现2个物种产生EPA和DHA,这是鱼油的主要组分。α-亚麻酸(ALA),SDA的直接前体,在盐沼隐藻中非常高,但在前环藻中则不是,指出关于将ALA转换为SDA的A-6去饱和酶活性的低水平。
实施例6
生长表征
光强度和温度是影响微藻生长的2个最重要的环境因素。为了测定关于盐沼隐藻和前环藻的最佳生长条件,限定其对于光强度和温度的需求。
A. 盐沼隐藻的生长特征
1. 光强度对盐沼隐藻生长的作用
在室温对盐沼隐藻的细胞实施范围为20 - 200 μmol m-2 s-1的不同光强度。每天抽取样品,并且盐沼隐藻的生长测量为Chl-a和细胞数目。
当生长测量为Chl-a中的增加时(图2A),最佳光强度是低于100 μmol m-2
s-1。200 μmol m-2
s-1的光强度引起在前3天中的中等增加后的急剧减退。这个结果指出低光强度对于盐沼隐藻是更有利的,并且高光强度可能引起光抑制,导致盐沼隐藻的较慢生长。当细胞数目用于评估盐沼隐藻的生长时,这同样是真实的。因此,在1周后,从在100 - 150 μmol m-2
s-1光强度下的培养物中获得最高细胞浓度(图2B)。应当指出在这些生长条件下,最终细胞浓度达到超过2 x 106细胞/ml,这是在我们的初步研究中获得的结果的10倍。这个改善是由于从富含ES的海水培养基到f/2培养基的培养基更换。
2. 温度对盐沼隐藻生长的作用
在50 μmol m-2
s-1的光强度下,对盐沼隐藻的细胞实施在14℃、22℃、28℃和34℃在水浴中控制的不同温度。每天抽取样品,并且盐沼隐藻的生长测量为Chl-a和细胞数目。
当生长测量为Chl-a(图3A)或细胞数目(图3B)中的增加时,发现关于盐沼隐藻的最佳温度是14℃。当与在14℃的那种比较时,生长在22℃和28℃更低。在34℃无法检测到生长,并且在这个温度3天后观察到Chl-a和细胞数目中的减退。作为海洋物种,盐沼隐藻无法耐受34℃的高温,甚至28℃也引起生长中的显著减慢。
光强度和温度对总色素概况的作用
为了进一步分析光强度和温度对盐沼隐藻的作用,通过过滤收获在不同光强度和温度下生长的细胞,并且用甲醇提取总色素。色素概况显示于图4中。在约666 nm和440 nm观察到叶绿素的2个标准峰,伴随在约480 nm的类胡萝卜素肩。尽管不同光强度和温度显示对总色素的绝对量的明确影响,但色素概况模式彼此并无显著不同,指出测试的光强度和温度并不显著影响色素概况。
B. 前环藻的生长特征
1. 光强度对前环藻的作用
在室温对前环藻的细胞实施范围为20 - 200 μmol m-2 s-1的不同光强度。每天从培养培养瓶中抽取样品,并且前环藻的生长测量为Chl-a和细胞数目。当生长测量为Chl-a中的增加时,从20到150 μmol m-2
s-1的光强度对生长没有显著作用(图5A)。相比之下,200 μmol m-2 s-1的光强度引起Chl-a中的快速减退和最终培养物的漂白。当生长测量为细胞数目中的增加时,最佳光强度在100 -
150 μmol m-2 s-1的范围中。在200 μmol m-2
s-1的光强度时未观察到生长(图5B)。这些结果指出微藻前环藻对高光强度非常敏感,并且可以适应低光强度用于合理的生长速率。
2. 温度对前环藻的作用
对前环藻的细胞实施通过在14℃、22℃、28℃和34℃的水浴控制在50 μmol m-2
s-1的光强度下的不同温度。每天从培养物中抽取样品,并且前环藻的生长测量为Chl-a和细胞数目。当生长测量为Chl-a(图6A)或细胞数目(图6B)中的增加时,发现关于前环藻的最佳温度是22℃。在14℃,生长速率类似于在22℃的那种,但最终细胞浓度更低。在34℃未检测到生长;相反观察到Chl-a和细胞数目中的减退。
C. 光强度和温度对总色素概况的作用
前环藻的色素概况显示于图7中。类似于盐沼隐藻,色素概况模式在不同处理(光强度和温度)之间并无显著不同;然而,总色素的绝对量在不同测试条件下是不同的。
D. 关于盐沼隐藻和前环藻的细胞毒性测试
特别当藻类用于水产养殖饲料或人营养时,海藻的细胞毒性是顾虑。因此,测试盐沼隐藻和前环藻,以测它们是有毒还是无毒的。鳃足虫细胞毒性测定用于测试,并且另一种海洋微藻船样硅藻(Navicular-like
diatom)(NLD)用作阴性对照。以各种浓度的微藻细胞分布在96孔板的孔中,以约10个无节幼虫/孔的密度,将新近孵化的鳃足虫幼虫(无节幼虫)引入每个孔。仅含有培养基不含微藻的孔用作本底对照。每天计数活无节幼虫的数目,以监控存活率。
如图8中所示,盐沼隐藻未显示对无节幼虫的任何不利作用,所述无节幼虫继续生长数天直至盐沼隐藻的细胞耗尽。NDL显示70%~90%的存活率,这类似于得自本底(仅培养基,无微藻)的速率。对于前环藻,结果是非常令人惊讶的:在24小时后,超过50%的无节幼虫死亡;在48小时后,小于10%存活。很明显前环藻对鳃足虫无节幼虫是有毒的。毒性机制未确定。这些结果证实盐沼隐藻对鳃足虫不是细胞毒性的,而前环藻显示明确毒性。
实施例7
测定关于脂肪酸累积的条件
基于得自细胞毒性测试的结果,选择盐沼隐藻用于对脂肪酸累积和按比例扩大生产的进一步表征。设计下述实验以测试可以增加盐沼隐藻中脂肪酸的累积的方法。
1. 盐沼隐藻的培养阶段的作用
微藻的一般分批培养物包括3个阶段:(1)停滞期 – 培养的开始,具有低生长速率的适应期;(2)指数期,具有快速细胞分裂的最快生长期;和(3)静止期 – 由于营养素耗尽,生长减慢伴随次级代谢产物的累积。
执行下述实验,以便测定在这个过程中盐沼隐藻累积大量脂肪酸的生长阶段。在先前测定的最佳光强度和温度下(22℃和100 µmol m-2 s-1),将盐沼隐藻细胞接种到f/2生长培养基内。细胞分别在指数期和静止期进行收获,用于脂肪酸分析。
在静止期的盐沼隐藻细胞测定为含有是指数期细胞3倍的脂肪酸水平(图9;蓝色条)。这个结果对于设计关于来自盐沼隐藻的脂肪酸的生产策略是有利的。例如,细胞可以首先在最佳条件下培养,以获得最大限度生物量,这可以维持在静止期中,以在收获前累积所需脂肪酸。
2. 营养耗尽的作用
诱导微藻中的脂肪酸累积的有效方法是对细胞实施营养耗尽,最通常地氮或磷饥饿(Cohen,Z.和C. Ratledge,Single Cell Oils,American
Oil Chemists’ Society,Champaign,IL,USA(2005))。为了测试这种方法的可行性,盐沼隐藻细胞用无氮或无磷f/2培养基洗涤3次,并且随后在相同培养基中生长6天。在6天结束时收获细胞并且测量脂肪酸水平(图9,右侧,黄色条)。
与对照比较,氮饥饿不诱导脂肪酸的显著累积。相比之下,无磷培养基诱导脂肪酸含量中的显著增加。这个结果暗示对于SDA的大量生产,可以采用磷饥饿以诱导脂肪酸的累积。
3. 温度的作用
温度是可以影响微藻中的脂肪酸累积的一个因素。因此,在下述实施例中,研究温度对盐沼隐藻和前环藻中SDA的累积的作用。
在50 µmol m-2 s-1的低光强度下,将盐沼隐藻和前环藻细胞接种到完全f/2生长培养基中,并且实施14℃、22℃、28℃或33℃的温度。在生长1周后,通过过滤收获细胞,并且提取脂质且分析脂肪酸含量。如图10中所示,盐沼隐藻的SDA含量测定为在14℃和22℃的更低温度明显高于在33℃的更高温度(图10)。对于前环藻观察到相似趋势,与盐沼隐藻比较,这具有总体更少的SDA含量。光强度对盐沼隐藻中的SDA含量的作用显示于图11中。
实施例8
红胞藻属的培养微藻的脂质概况
为了进一步表征且测定PUFA概况,属于红胞藻属的微藻的各种培养物在不同培养条件下生长,并且定性和定量地测定其脂肪酸含量。
菌株:红胞藻属菌株得自CCMP(表2)。
表2:红胞藻属菌株和相应培养基
名称 | CCMP菌株编号 | 培养基 | |
盐沼隐藻 | 1Rsal | 272 | L1 |
2Rsal | 273 | L1 | |
3Rsal | 322 | L1 | |
4Rsal | 323 | L1 | |
5Rsal | 1170 | L1 | |
6Rsal | 1171 | L1 | |
7Rsal | 1319 | L1 | |
8Rsal | 1419 | L1 | |
9Rsal | 1420 | L1 | |
名称 | CCMP菌株编号 | 培养基 | |
红胞藻属物种 | 10Rsp | 740 | Prov50 |
11Rsp | 755 | Prov | |
12Rsp | 757 | h/2 | |
13Rsp | 762 | K | |
14Rsp | 766 | L1 | |
15Rsp | 768 | f/2 | |
16Rsp | 1533 | Prov50 | |
17Rsp | 2005 | L1 | |
18Rsp | 2045 | Prov50 |
抗生素处理(分离步骤):对藻类菌株4Rsal、5Rsal、9Rsal、12Rsp和16-Rsp实施抗生素处理。菌株12Rsp的稀释培养物与无菌胰蛋白酶大豆肉汤(以促进细菌生长,从而增加对抗生素的敏感性)一起孵育过夜(环境室温,13/11光/暗)。第二天,加入庆大霉素(80µg/ml)、万古霉素(50µg/ml)和克林霉素(20µg/ml)的组合,并且将培养物处理48小时。经处理的培养物在无抗生素培养基中稀释(1/10和1/100)。这些稀释物的样品在用胰蛋白胨、酵母提取物和葡萄糖强化的胰酶大豆琼脂(在基于海水的培养基中制备)上划线培养,以评估细菌生长(环境室温,13/11光/暗)。稀释的培养物还在绵羊血琼脂上划线培养且在37℃生长。在这些富集固体培养基的任一上无细菌生长。
就菌株4Rsal、5Rsal、9Rsal和16-Rsp而言,这些菌株(1)在1/1000稀释的胰蛋白酶大豆肉汤(以促进细菌生长,从而增加对抗生素的敏感性)的存在下,用抗生素处理48小时;(2)在无抗生素培养基中稀释;和随后(3)在胰酶大豆琼脂上评估细菌生长至少2次。菌株9Rsal和16Rsp用庆大霉素(80µg/ml)、万古霉素(50µg/ml)和克林霉素(20µg/ml)的组合进行处理。菌株4Rsal用上述抗生素混合物(cocktail)进行处理,随后用头孢他啶(100µg/ml)进行处理。对菌株5Rsal实施庆大霉素/万古霉素/克林霉素方案,随后为环丙沙星(100µg/ml)、美罗培南(100µg/ml)和利福平(50µg/ml)的进一步处理。
藻类培养:细胞在基于海水的培养基中在室温(23-25℃)伴随13小时/11小时光/暗周期悬浮生长。光源配备SoftWhite荧光灯泡,这在温箱中的所有点上提供约600 - 1000勒克司(lx)。如由表3和4中所示,培养基在过滤海水中制备且含有(每升):0.075g NaNO3、0.005g NaH2PO4·H2O、培养基特异性痕量矿物质混合物、维生素混合物、和约0.027
- 0.0027g NH4Cl(取决于菌株)。
表3:藻类培养基
a 关于组成参见表3
b 得自CCMP
c在高压灭菌后加入且冷却;允许高压灭菌的培养基在室温静置过夜,以允许由CO2再平衡。
表4: 储备痕量矿物质和维生素混合物
a g/L去离子水
b在最后1L去离子水中加入或溶解的组分
c 将组分加入1L去离子水的最终体积中且通过过滤灭菌。
加入来自高压灭菌后的无菌储备的维生素和NH4Cl。细胞在高压灭菌的玻璃管(20x125mm)或加箔盖的玻璃培养瓶(125-500ml)中在静止悬液中生长,伴随每2-4天的间歇轻轻混合(通过转动)。使用标准无菌技术亚培养细胞。所有培养和耗尽培养基在处置前进行高压灭菌。
计数和生长率的评价:对于这些着色生物的悬液的颜色增加(红色或褐色,取决于菌株),通过目视检查监控细胞生长。以2-3天间隔用血球计通过计数合适稀释度(25-30个细胞/10个方块)来计数细胞。因为这些是有鞭毛生物,所以在海水中稀释的悬液中用显微镜监控细胞活力的估计。在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中稀释的样品中执行更精确的计数,所述磷酸盐缓冲盐水致使大多数菌株的细胞不能移动。生长率表示为使用直线的等式(y=ax+b)根据培养中的天数从细胞计数的半对数图的斜率估计的倍增时间(DT),当y=log2(细胞密度的倍增)时,那么b=0,因此log2 = 斜率 x DT。对于DT求解,那么DT = 0.301/斜率,其中log2
= 0.301。
脂肪酸含量的评价:通过Bligh和Dyer,Can. J. Biochem.
Physiol.,37:911-7(1959)的方法,从约5-1千万细胞/样品中提取总脂质。通过在16x125mm玻璃螺旋盖(特氟隆垫圈)管中离心(1000xg;20分钟;25℃)收集悬液中的细胞;并且抽吸且弃去无细胞培养基。使细胞沉淀悬浮于0.8ml去离子H2O中,通过添加2ml甲醇裂解且用1ml氯仿的添加萃取。需要时,逐滴加入甲醇,以达到单相。通过1ml稀释H2SO4(0.25ml浓缩H2SO4/500ml去离子H2O)和1ml氯仿的添加,随后为充分混合和离心(400xg,10分钟,4℃),来分离相。总脂质在底部氯仿相中回收且转移至含有10μg内部标准(甘油三十七烷酸酯)的干净16x125mm玻璃螺旋盖管。氯仿萃取物在氮气流下干燥。总脂肪酸通过1ml乙醇和0.1ml
50%KOH(w/v)的添加进行皂化。在涡旋前,使加盖的管在60℃在加热块中加热10分钟,随后为在60℃的另外20分钟。在管已冷却后,通过2ml己烷和1ml去离子H2O的添加萃取中性脂质和胆固醇。在充分混合后,通过离心(400xg,10分钟,4℃)分离相,并且抽吸且弃去上层(己烷)相。由2ml己烷和0.1ml冰乙酸的添加,随后为充分混合和离心(400xg 10分钟,4℃),从下层水中萃取游离脂肪酸。含脂肪酸的上层相(己烷)转移至干净的13x100mm玻璃螺旋盖(特氟隆垫圈)管。己烷萃取物在氮气流下干燥。通过将1ml 0.5M NaOH(溶于甲烷)加入干燥的萃取物中且在100℃加热5分钟,制备脂肪酸用于衍生化。脂肪酸在三氟化硼(溶于甲醇的1ml 14%BF3/管)的存在下和在100℃加热5分钟进行衍生。通过2ml己烷和2ml饱和NaCl(36g/100ml去离子H2O)的添加,随后为充分混合和离心(400xg,10分钟,4℃),萃取脂肪酸甲酯(FAME)衍生物。将上层相(己烷)转移至干净的13x100mm管。己烷萃取物在氮气流下干燥,在异辛烷(0.25-0.5ml)中再溶解,并且转移至干净的1ml顶部卷曲小瓶(crimp top vial)且密封。
在配备柱上毛细管入口、火焰离子化检测器(FID)和Agilent
7683B自动采样器/进样器的温度按程序工作的Agilent
6890N 气相层析仪中安装的CP-Select CB for FAME毛细管柱,100m x 0.25mm内径,(Varian)上,通过气液相层析(GLC)分离且定量脂肪酸甲酯。层析条件是:H2载气,20 psi排出压力;氮补气,25 ml/分钟;在高于烘箱温度3℃的入口温度;和在230℃的FID。烘箱温度按程序工作,以在90℃开始且保持0.5分钟,以10℃/分钟增至150℃,以2.5℃/分钟增至200℃,以1.5℃/分钟增至最终温度220℃,并且在220℃保持20分钟。总运行时间是60分钟,加上在运行之间的5分钟平衡期。
层析数据收集和分析经由USB串列适配器与在Microsoft
Windows XP中运行Chrom Perfect™ Spirit Chromatography Data System,版本5.5(Justice
Laboratory Software)的2.8 GHz Intel
Pentium 4个人计算机。就组成成分脂肪酸的正确鉴定和质量控制检查每次层析。数据在Microsoft
Excel中作为每种鉴定的脂肪酸的量/样品报告。关于大多数脂肪酸的校准通过层析软件构建,且通过已知组成的标准FAME溶液的定期注入更新。
营养素测定:使用常规比色测定测量培养基磷酸盐。未在含磷酸盐去垢剂中洗涤的专用管(16x125mm玻璃螺旋盖(特氟隆垫圈管)和盖用于这个测定。磷酸钠(二盐基)的1mM原液用于在900µl海水中两份重复地构建标准曲线(在60µl体积中0、2、5、10、20、40、60 nmole/管)。将去离子H2O(60µl)加入两份重复的样品管中,随后为900µl无细胞培养基。对每个标准和样品管进行3次添加,随后为充分混合。这些添加是:150 µl高氯酸(60%)、167µl 2.5%钼酸铵和167µl 10%抗坏血酸(w/v;新鲜制备的)。将管加盖且在50℃孵育15分钟。在管已冷却后,针对去离子H2O测量在820nm的吸光度。由标准曲线评估样品磷酸盐浓度。
使用紫外线分光光度法评估硝酸盐。硝酸钠的1mM原液用于构建标准曲线(在5ml去离子H2O中两份重复地0、5、10、20、30、40、50、60 µM)。无细胞培养基和海水(空白对照)在2ml去离子H2O中稀释1 -
40(三份重复或四份重复)。标准和稀释样品在220nm的吸光度针对去离子H2O进行测量。在扣除海水空白对照后,由标准曲线估计样品硝酸盐浓度。
如图12中所示,抗生素处理不改变例如如对于9Rsal测定的脂肪酸概况。
图13显示如在静止期(数据未对细胞数目标准化)测定的,关于红胞藻属菌株的脂肪酸(FA)分析。结果显示对于菌株12Rsp,SDA的相对高含量(33.8%;图13A)以及不饱和和单不饱和FA的相对低含量(36.7%;图13B)。
实施例9
红胞藻属的培养微藻的生长特征和脂质概况
除菌株1Rsal、6Rsal、8Rsal、13Rsp和17Rsap外,所有菌株在三份重复的玻璃培养管中在5ml合适的CCMP推荐的培养基中以~104细胞/ml的密度接种。对于菌株1Rsal、6Rsal、8Rsal、13Rsp和17Rsap,4ml原始CCMP悬液三份重复地等分到玻璃培养管。将所有管置于温箱中,在室温(23-24℃)生长,并且用23W小型荧光灯泡以13小时光(7am-8pm)/11小时暗周期照明。以3-4天间隔计数每种菌株的三份重复管之一。在菌株接受后大约1天,对于更稠密菌株各自接种第二对管作为细胞的后备来源。这些培养物以后用于FA分析。结果显示于表5中。
表5:微藻细胞倍增时间。
名称 | CCMP菌株编号 | 倍增时间(天) | |
盐沼隐藻 | 1Rsal | 272 | 6.8 |
2Rsal | 273 | 2.4 | |
3Rsal | 322 | 1.9 | |
4Rsal | 323 | 2.5 | |
5Rsal | 1170 | 2.5 | |
6Rsal | 1171 | nd | |
7Rsal | 1319 | 2.2 | |
8Rsal | 1419 | 4.1 | |
9Rsal | 1420 | 2.3 | |
名称 | CCMP菌株编号 | 倍增时间(天) | |
红胞藻属物种 | 10Rsp | 740 | 2.3 |
11Rsp | 755 | 2.3 | |
12Rsp | 757 | 1.9 | |
13Rsp | 762 | nd | |
14Rsp | 766 | 2.1 | |
15Rsp | 768 | nd | |
16Rsp | 1533 | 2.5 | |
17Rsp | 2005 | nd | |
18Rsp | 2045 | nd |
如表5中所示,倍增时间(DTs)范围为1.9 - 6.8天,其中大多数菌株约每2.3天倍增。在这组实验中利用的培养体积(5-10ml)时,当第一次接种到培养基内时,大多数有活力的菌株未展示在生长中显著的滞后时间(图14)。
对于FA含量分析,分别地,从低到高以~0.3 - 3.5百万细胞/ml收获密度的每种菌株的样品(5-1千万细胞/样品)进行提取,加工且就FA含量分析。菌株的收获密度显示于表6中。
表6: 在收获时的细胞密度
a 在收获时间。
显示于表5(在最低密度收获时)中菌株的PUFA的分布概括显示于图15中。结果显示这些菌株的PUFA含量构成总FA的约75-80%,其中平衡是不饱和或单不饱和种类。此外,如图16中所示,细胞的SDA含量随着细胞收获的密度而改变。就μg量(每百万细胞)而言,静止期细胞趋于含有更多SDA。然而,SDA是在生长曲线的较后阶段时总FA含量的较小百分率。菌株4Rsal、5Rsal、9Sal、12Rsp和16Rsal的PUFA含量显示于图17中。
实施例10
细胞密度和营养素水平影响FA概况
为了测定细胞密度和/或营养素水平对FA含量的作用,平行检查各种微藻菌株的生长曲线、FA概况和营养素利用。
菌株4Rsal、5Rsal、16Rsp和12Rsp各自在其CCMP推荐的培养基中在培养基磷酸盐的2个不同浓度下生长:正常(即~36µM;CCMP推荐的)和低(即~18µM)。
通过离心(1000xg,RT,10分钟)收集细胞,并且用其合适的基础培养基(不含磷酸盐)洗涤1次。使洗涤的细胞悬浮于20ml其合适培养基(具有正常或低磷酸盐的合适基础)中。如表7中所示,将这些悬液加入在无菌500ml玻璃培养瓶中的380ml相同培养基中。
表7:微藻培养物。
培养瓶 | 菌株 | 基础培养基(-P) | N:P比值 | 最终P(µM) | 最终体积 |
A | 4Rsal | L1 | 24 | 36.2 | 400ml |
B | 4Rsal | L1 | 50 | 17.7 | 400ml |
C | 5Rsal | L1 | 24 | 36.2 | 400ml |
D | 5Rsal | L1 | 50 | 17.7 | 400ml |
E | 16Rsp | Prov50 | 25.8 | 36.2 | 400ml |
F | 16Rsp | Prov50 | 52.7 | 17.7 | 400ml |
G | 12Rsp | h/2 | 38 | 36.2 | 400ml |
H | 12Rsp | h/2 | 78 | 17.7 | 400ml |
细胞在静止条件下在~24℃生长,伴随以约700勒克司照明的13/11小时光周期。细胞计数以3-4天间隔执行。收集定期样品用于培养基营养素水平、细胞FA含量和细胞脂质磷含量。对于这些样品,从培养瓶中取出细胞悬液体积(在可能时,两份重复),并且通过离心(1000xg,RT,10分钟)收集细胞。将无细胞上清液取出至标记的干净管,并且贮存于-20℃用于培养基硝酸盐和磷酸盐测量。根据Bligh和Dyer,Can. J. Biochem
Physiol.,37:911-7(1959)提取细胞沉淀,并且将总脂质提取物贮存于-20℃用于FA分析和脂质磷含量。后者使用如对于培养基磷酸盐描述的测定进行测量,除在60µl水和150µl 60%高氯酸的添加之前,来自5百万细胞的总脂质提取物在氮气流下干燥外。在测定如上所述继续之前,这种混合物在170-180℃干加热块中消化直至溶液是无色的(2-8小时)。
图18显示当在正常(N)或低(L)培养基磷酸盐条件下生长时,菌株12Rsp的生长曲线。对于这种菌株,指数或静止生长期不受培养基磷酸盐水平极大影响。对于菌株4Rsal、5Rsal和16Rsp做出相似观察。
在藻类生长过程期间监控主要藻类营养素(硝酸盐和磷酸盐)的培养基浓度。图19显示12Rsp在其中生长的培养基中的营养素水平。低条件中的起始磷酸盐浓度(图19,A)是约18µM,并且以接近恒定的速率减少,直至它到约30天时消耗。正常磷酸盐条件(~35µM)中的磷酸盐利用对于前15天是缓慢的,随后以接近恒定的速率减少,直至它到约40天时消耗。硝酸盐利用在2种磷酸盐条件下是相似的(图19,B),并且未完全消耗。12Rsp细胞在其中培养的h/2培养基具有以铵形式的第二个氮来源,这在这个实验中未测量并且可能负责硝酸盐的相对缓慢消耗。
在每种培养基磷酸盐条件中,对于每种菌株跨越生长曲线在几个时间点时评价FA含量。如图20中所示,对于所有菌株,细胞的SDA含量多少随着培养中的时间而改变。菌株中SDA的最大限度含量对于12Rsp、4Rsal、5Rsal和6Rsp分别为约30%、25%、35%和40%总FA。SDA含量在每种菌株中趋于达到峰值,并且随后超过20-25天减少,在这时大多数培养物进入指数后期或静止期。长链FA,DHA的含量显示在生长曲线过程中的某些改变,但一般保持比SDA更低(7-20%总FA)(参见图21)。
此外,如图22中所示,菌株12Rsp具有约5%总FA的GLA含量。起始培养基磷酸盐水平看起来对细胞的GLA含量/天没有任何作用。
此外,图23显示细胞一进入对数中期,快速生长时期,培养基磷酸盐就开始下降,在12Rsp峰中SDA的水平。SDA含量随后随着更多磷酸盐消耗而下降。相比之下,GLA含量在对数期中很低,但当细胞越来越多地消耗更多培养基磷酸盐且进入对数后-静止期时开始增加。DHA水平看起来对于培养基中营养素水平中的改变是相对免疫的。在生长曲线的较后阶段过程中,在未进一步补充有营养素(通过消耗耗尽)的培养基中12Rsp的正常生长看起来驱动从SDA合成到GLA合成的转变。关于菌株4Rsal、5Rsal和16Rsp的结果分别显示于图24、25和26中。此外,根据关于菌株12Rsp、4Rsal、5Rsal和16Rsp的生长曲线的FA分析概括分别显示于图27、28、29和30中。
在菌株12Rsp中,细胞的总脂肪酸含量随着增加的细胞密度略微增加(图31)。随着培养物过渡到静止生长期,α-亚麻酸[ALA,C18:3(n-3)]、SDA、EPA和DHA都显示根据总FA百分比的小增加(图31)。令人惊讶地,当细胞密度增加时,存在12Rsp中ω-6 18碳FA,LA和GLA中出乎意料的伴随增加(图31C)。相比之下,在检查的任何其他菌株(4Rsal、5Rsal、9Rsal、16Rsp)中未见到这种转变(数据未显示)。这些结果暗示当细胞在静止期中应激时,∆15去饱和酶步骤(这将n-6脂肪酸转换为n-3脂肪酸)在菌株12Rsp中可以抑制到一定程度。事实上,当培养基磷酸盐减少仅30%和培养基硝酸盐浓度未改变时,12Rsp的SDA含量达到峰值(29%总FA;图32A,虚线)。相比之下,当培养基硝酸盐减少70%和培养基磷酸盐浓度未改变时,菌株5Rsal的峰SDA含量(31%总FA;图32B,虚线)出现。因此,在相同属的成员中的PUFA合成看起来是差异调节的。此外,这些发现暗示可以操纵红胞藻属的FA含量,以达到所需FA组成。进一步地,起始实验暗示约25-35%藻类生物量(按干重计)由基于FA的脂质组成。
随着细胞密度增加,在12Rsp中ω-6 18碳FA,LA和GLA中令人惊讶的伴随增加提供了产生藻类的关键工具,所述藻类不仅含有SDA和ALA,还含有GLA。含有SDA/GLA组合的种子油已显示对于阻断在患者群体中的慢性疾病的人生物标记是最有效的。
实施例11
碳源对FA概况的作用
为了测定操纵藻类FA含量的可替代方法,在单个剂量的葡萄糖(55mM)或乙酸盐(2mM)的存在下测定菌株Rsp12的生长和FA含量。如图33中所示,观察到在ω-6系列前体亚油酸(LA)中的小增加和在几种ω-3 FA(ALA、SDA、EPA、DHA)中的小增加。这些发现暗示所选择的红胞藻属菌株能够利用有机碳源并且其补充可以改变FA概况。在甘油(0.1M和0.4M)的存在下,检查光最敏感的菌株(16Rsp)的生长。这些剂量先前用于由硅藻和绿藻的研究中。结果显示菌株16Rsp未能茁壮成长但未死亡(数据未显示)。然而,暴露于甘油的确诱导来自细胞的叶绿素丧失。
实施例12
反应器培养的红胞藻属的生长和FA概况
为了测定红胞藻属菌株是否可以在反应器条件下茁壮成长,使菌株12Rsp在30L玻璃反应器中生长(图34)。
玻璃壁30L反应器(ChemFlowtronics)用10%漂白剂清洁(过夜),并且用自来水清洗至少6次,随后用去离子水至少3次(图34A)。允许反应器风干。类似地洗涤特氟隆盖子,用70%异丙醇清洗且包裹在高压灭菌纸中直至装配。反应器用70%异丙醇彻底清洗,在反应器潮湿时安装盖子,并且使装配的反应器风干。在培养基添加前,使干燥的反应器用过滤海水清洗。使用高压灭菌的漏斗通过盖孔,将约28L过滤的海水加入反应器。将用于30L最终体积的用于CCMP培养基试剂盒(f/2)的合适体积的1000x营养素加入反应器中。将氯化铵加入培养基中,以制备用于12Rsp的所需h/2培养基。浆(3层特氟隆)搅拌机制以~60-100rpm起始,通过在室内空气管道上的滤过空气发动机提供动力。
用~2L 12Rsp接种反应器,获得~4.5x104细胞/ml的起始细胞密度(图34B)。使培养物连续搅拌且用3个14W荧光灯照明(13/11小时光/暗周期)。以规律间隔监控细胞密度、pH(浸渍片,随后通过pH计)、营养素(磷酸盐、硝酸盐)水平和CO2含量(用NaOH的酚酞滴定;仍是非定量的,仅在那时的相对值)。当它们消耗时,培养基补充有营养素,以便获得最大限度细胞密度。
当培养物达到最大限度密度(~0.8百万细胞/ml;图34C)时,观察到细胞与反应器表面的贴壁增加,特别是接近接受入射光的表面。然而,尽管营养素波动,通过连续搅拌诱导的潜在应激和在高密度时的自屏蔽,菌株12Rsp在反应器中仍茁壮成长。因此,可以达到按比例扩大的培养是可行的。
此外,在这个光生物反应器(PBR)中达到的最大限度细胞密度低估了总生物量,由于与反应器表面的细胞贴壁。反应器培养物在第41天时以5.4x105 细胞/ml的细胞密度收获。这低于在第19天时7.6x105
细胞/ml的峰细胞密度。可能培养物在静止期中,即使细胞密度已降低。在培养中的时间的最后部分过程中观察到与器皿壁和浆的贴壁增加。尽管营养素的添加,细胞仍经历营养素应激物,这是非常有可能地。
在收获时细胞的FA含量评价为细胞干重的估计量。由约1千万细胞的两份重复样品制备总脂质提取物并且如上所述分析。通过将1千万细胞过滤到预干燥、预称重的玻璃纤维滤器(4.25cm)上且用3.4%碳酸氢铵洗涤3次,估计干重。使洗涤的滤器干燥过夜(100℃),重新称重并且通过差异计算干重。收获的细胞是98.9
µg/百万细胞。从反应器中回收的细胞总数目是1.6x1010细胞(基于悬浮中的细胞密度;可能是低估数据,因为由于贴壁细胞,这也是收获的)。因此,反应器收获的总干重预期是藻类生物量干重的1.58g。
约30L悬液通过2个1微米孔预称重聚酯毡滤袋(McMaster-Carr,Atlanta)过滤,约一半体积通过每个袋。尽管孔径(小于生物),滤液明显是着锈色的,指出12Rsp藻类在滤液中的存在。这通过滤液的显微镜检查得到证实。因此,使滤液离心(1000xg,RT,20分钟)以回收细胞。倾泻上清液并且合并残留细胞且加回到滤袋中。所有无细胞培养基在处置前进行高压灭菌。将滤袋置于纸巾的多重更换上,以吸走尽可能多的液体。袋开口用双层干净塑料包裹覆盖且通过橡皮圈固定。将每个袋置于小的个别塑料袋中且标记。将2个袋子置于更大的袋子中,且贮存于-20℃直至进一步加工。
如图35中所示,12Rsp的生长率响应营养素添加。磷酸盐(图35A)以硝酸盐(图35B)速率的约2倍消耗。然而,硝酸盐(+N,虚线箭头;第32天)的添加看起来比磷酸盐的添加(+P,实心箭头;第25和39天)更强壮地恢复生长率。我们假设培养基磷酸盐和硝酸盐浓度在其最佳水平20%内(加红框范围)的维持将使营养素限制对生长率的影响降到最低。结果暗示培养基磷酸盐和硝酸盐浓度在其最佳水平20%内(图35,阴影范围)的维持可以使营养素限制对生长率的影响降到最低。这些细胞升高的GLA(C18:3n-6;~2.4%)含量暗示它们开始经历营养素应激(图36A;图36C)。
实施例13
在各种培养器皿中的微藻生长
图26显示在迄今为止测试的各种培养器皿中的菌株Rsp12生长曲线比较。生长率随着器皿大小增加而降低(图37A),导致增加的倍增时间(DT;还参见表8)。
表8:倍增时间
名称 | 管 | 培养瓶 | 反应器 |
4Rsal | 2.5 | 7.7 | nd |
12Rsp | 1.9 | 4.3 | 7.3 |
5Rsal | 2.5 | 4.3 | nd |
9Rsal | 2.3 | nd | nd |
16Rsp | 2.5 | 4.3 | nd |
器皿直径(cm) | 2 | 9 | 34 |
器皿直径的平方根 | 1.41 | 3 | 5.83 |
直径调整的倍增时间(天) | 1.3 | 1.4 | 1.3 |
此外,起始滞后时间随着器皿直径(管,2天;培养瓶,18天;反应器,20天)而增加(图26B)。当考虑器皿的直径(DT / √直径)时,对于3个器皿中的微藻所调整的倍增时间(表8;直径调整的倍增时间)是可比较的。
较大器皿增加的光程看起来可能负责表观缓慢生长。值得注意的是其他所选菌株(表8)的倍增时间看起来遵循与对于12Rsp观察到的那种相同的趋势。因此,看起来关于所有菌株的生长率可以通过器皿大小和几何学和较少程度的藻类菌株的固有性质限定。
实施例14
藻类菌株12Rsp的系统发生测定
为了进一步测定菌株12Rsp,测序且分析其核和核态(nucleomorph)编码的18S核糖体RNA基因。
细胞培养和核酸提取:12Rsp在22℃在f/2-Si培养基中伴随14小时-10小时昼夜循环生长。通过离心收获稠密的100-200
mL培养物且实施核酸提取。使细胞沉淀重悬浮于Tris-HCl提取缓冲液(200 mM Tris-HCl(pH
7.5,250 mM NaCl、25 mM EDTA、0.5%SDS)中,并且在50℃孵育10分钟。使样品离心(15,000Xg)5分钟,并且使用苯酚和氯仿将水相提取2次。DNA是从水相乙醇沉淀的,并且通过以最大限度速度离心形成沉淀。沉淀用乙醇洗涤,干燥,重悬浮于200
ml TE缓冲液中且贮存于-20℃。
PCR 扩增、克隆和测序:小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因在Eppendorf
Mastercycler上进行PCR扩增,使用Platinum
High Fidelity Taq聚合酶(Invitrogen)和下述引物:Cr.NM.SSU.F1:5’-CAG TAG TCA TAT GCT TGT CTT AAG-3’(SEQ ID NO:3);G07:5’-AGC TTG ATC CTT
CTG CAG GTT CAC CTA-3’(SEQ ID NO:4)。PCR条件包括在94℃的起始5分钟变性步骤,94℃30秒、50℃1分钟和68℃4分钟的45个循环,和在68℃的最后5分钟延伸。对PCR产物实施在0.8%琼脂糖结晶紫凝胶上的电泳。切除预期大小(~1.8千碱基对)的扩增子,并且使用MinElute
Gel Extraction Kit(目录号28604,Qiagen,Valencia,CA)纯化。使用TOPO XL Cloning
Kit(Invitrogen,Carlsbad,CA)克隆纯化产物。16个克隆就插入片段的存在进行PCR筛选,使用M13正向和反向引物(94℃,3分钟,94℃30秒、45℃30秒、72℃3分钟的45个循环)。使用CEQ Dye
Terminator Cycle Sequencing试剂盒(Beckman Coulter,Inc.,Fullerton,Calif.)测序8个含插入片段克隆,并且在Beckman CEQ8000毛细管DNA测序仪上运行。使用通用(M13)引物和内部基因特异性引物的组合,在2条链上完全测序插入片段。
18S
rRNA 基因序列分析和菌株测定:使用BLASTn算法和BLAST树控件与Neighbor Joining设置(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/),比较上文测定的SSU rRNA基因序列与GenBank公共数据库中存在的那些。这些分析揭示由12Rsp扩增2个独特基因片段,对应于核和核态编码基因座 – 这些基因片段大小分别为1705(SEQ ID NO:1)和1822(SEQ ID NO:2)个核苷酸。发现核态基因片段与Rhodomonas
mariana(GenBank登记#
X81374)的核态SSU rDNA基因共享99%同一性(1822个残基中的1808个)。核基因片段等同于Rhodomonas mariana(GenBank登记# AF508274)和盐沼隐藻(登记#
EU926158)的SSU rDNA基因,除在CCMP757共有序列中的2个含糊位置外。
基于BLAST和系统发生分析,明确的是菌株12Rsp非常接近但不等同于红胞藻属菌株的簇,包括波海红胞藻RCC350、盐沼隐藻CCMP1319和Rhodomonas mariana。如图39中所示,在含有扩展隐藻类科的系统发生树的节段中12Rsp菌株的试探性定位。
实施例15
从微藻中提取的脂质组合物
含有~ 1.58克(干重)微藻生物量的二(2)个滤袋各自洗涤分开的五(5)次,使用100 ml 3A纯乙醇/洗涤,以便从其中去除藻类和残油。
这导致约1,000 ml总溶液,这随后在氮气覆盖层下加热至50℃,使用与热探针偶联的加热板搅拌器。溶液经由搅拌器棒在这个条件中轻轻搅动30分钟。溶液随后蒸发至250 ml(经由与Brinkman
169 Vacuum Aspirator配合的Rotovapor R110),以便去除大部分醇。浴温度不同于46-48℃,伴随完全可允许的真空。在每个器皿之间的转移过程中,小数量(小于20 ml)的乙醇用于洗涤不含材料的先前器皿。所得到的溶液是深绿色的,且主要包含醇以及溶解的叶绿素和油。存在小数量的白色沉淀,测定最可能地是来自藻类的残留盐和某些固醇。
250
ml(近似)溶液随后转移至500 ml烧杯,向所述烧杯内加入各0.5%(按重量计)下述:漂白粘土、活性碳和助滤剂。使这种混合物返回到加热板,并且在氮下在60℃搅动30分钟,随后使用真空辅助通过无灰纸过滤。所得到的产物(现在颜色明显更浅)返回到250
ml烧杯,并且经由60℃加热板/搅拌器进一步减少且通过氮抽吸辅助。当体积达到30 ml时,将材料再一次转移至具有等量酸水(经由等比例的硫酸和磷酸pH
1.5)的100 ml烧杯。这在60℃在氮气覆盖层下加热/搅拌50分钟,导致减少至约40 ml总体积。这种溶液看起来主要是具有黑色沉淀和深绿色浮油的有色水。去除具有叶绿素沉淀的水。将浮油置于25 ml烧杯中,并且用10 ml乙醇清洗250 ml器皿,以确保总体转移。在60℃经由加热板/搅拌器(板数字设定点和无热探针)伴随氮抽吸来蒸发醇。当醇几乎离开时,材料在相中转移至4 ml小瓶,且置于设为60℃的加热块中,并且用氮抽吸直至油完全干燥。结果是约3 ml油。
实施例16
包含由微藻制备的脂质组合物的食物
将根据实施例15制备的脂质组合物加入酸奶中至约1.8g/份的水平或1.0%制备的酸奶基(yogurt base)。包含油(批次1)的酸奶和不含油的对照酸奶(批次2)的配方和计算的近似组成在表9和10中列出。
表9: 酸奶成分。
批次1(g) | 批次2(g) | |
脱脂奶 | 139.75 | 142.75 |
全奶 | 121.62 | 121.62 |
脱脂奶粉 | 10.13 | 10.13 |
蔗糖 | 7.00 | 7.00 |
稳定剂掺和物* | 4.50 | 4.50 |
红胞藻属油 | 3.00 | - |
总克数 | 300.00 | 300.00 |
表10:酸奶组成。
批次1(%) | 批次2(%) | |
非脂奶固体 | 11.03 | 11.03 |
脂肪(包括红胞藻属) | 2.50 | 1.50 |
总糖 | 14.74 | 14.74 |
蛋白质 | 4.10 | 4.10 |
酸奶基的300g批次根据用于制造凝固型酸奶的一般实验室规模过程进行制备。
1. 将脱脂奶和部分(81.62g)全奶掺和在一起。
2. 将干成分掺和在一起,并且伴随充分搅动加入脱脂/全奶掺和物中,以分散粉末但不产生过量发沫。
3. 将红胞藻属油加入其余40g全奶中,并且通过使混合物经过双插孔、20号匀浆化针20次进行匀浆化,以确保油的完全乳化。(对于对照批次,不含油的40g全奶以相同方式进行匀浆化。)
4. 匀浆化的油/全奶掺和物随后加入来自步骤2的其余奶溶液。
5. 总奶掺和物(酸奶基)在80℃巴氏灭菌1分钟。
6. 使酸奶基冷却至42℃,并且用嗜热链球菌(Streptococcus
thermophilus)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus
delbrueckii subsp. bulgaricus)的掺和物以由制造商规定的速率接种。
7. 使酸奶基在42℃孵育约7小时,直至pH达到4.6并且产物发展为软凝胶。
8. 使酸奶冷却至4℃且保持用于分析。
在2天后,就乳清的脱水收缩作用、油的分离和质地评估酸奶。质地分析通过测定屈服强度进行测量,使用Brookfield,DV-III Ultra Viscometer与叶片轴(vane
spindle)(轴#74,0.08
rpm)附件。
具有油的酸奶具有略微更低的得率,这在含有具有较低熔点的脂肪的酸奶中不是出乎意料的。在300 - 500 pa范围中的得率是可接受的,并且在由10-11%非脂奶固体制备的增甜、商业酸奶中是常见的,特别是具有适当轻微热处理的那些。虽然具有油的酸奶显示少量的乳油化,但在巴氏灭菌(如在标准酸奶制造中一般完成的)后不能完全匀浆化酸奶很可能促成此类结果。此外,对照酸奶(批次2)仅含有1.5%脂肪,预期不会导致凝固型酸奶中的乳油化的水平。此外,批次1中乳油化的量小于在含有3.2%脂肪的许多商业全脂酸奶中一般可见的。关于在4℃贮存2天后脱水收缩作用、油分离和质地的测量结果显示于表11中。
表11:酸奶的脱水收缩作用、油分离和质地。
批次1 | 批次2 | |
脱水收缩作用(%w/w) | 1.85 | 1.67 |
油的分离(视觉) | 轻微 | 无 |
得率(pa) | 312 | 350 |
序列表
<110> Wake Forest University School of Medicine
Chilton,Floyd
Lu,Fan
<120> 关于来自微藻的多不饱和脂肪酸的组合物、方法和试剂盒
<130> W086 1011.1PCT
<150> US 12/260,134
<151> 2008-10-29
<150> PCT/US08/81498
<151> 2008-10-29
<150> US 61/001482
<151> 2007-11-01
<160> 4
<170> PatentIn version
3.5
<210> 1
<211> 1705
<212> DNA
<213> 红胞藻属
<400> 1
cggaaacctt gttacgactt ctccttcctc
taaatgataa ggttcaatca acttctcgca 60
accaaagcac gtgaatgcaa aggtcagcaa
tccgaagatt tcaccggacc attcaatcgg 120
taggagcgac gggcggtgtg tacaaagggc
agggacgtaa tcaacgcgag ctgatgactc 180
gcgcttacta ggaattcctc gttgaagatt
aataattgca ataatctayc cccatcacga 240
tgaattttca caagtttacc crattctttc
gaataaggga ggagctcgtt gcattcatca 300
gtgtagcgcg cgtgcggccc agaacatcta
agggcatcac agacctgtta ttgcctcaaa 360
cttccattca ttaaacacaa atagtccctc
taagaagtgg gccacatatc aaagatatgc 420
gtcactagtt agcaggctga ggtctcgttc
gttaacggaa ttaaccagac aaatcactcc 480
accaactaag aacggccatg caccaccacc
catagaatca agaaagagct ttcaatctgt 540
caatccttac tatgtctgga cctggtaagt
ttccccgtgt tgagtcaaat taagccgcag 600
gctccactcc tggtggtgcc cttccgtcaa
ttcctttaag tttcagcctt gcgaccatac 660
tccccccgga acccaaaaac tttgatttct
cacaaggtgc caatggagtc gcaaattgac 720
atccactgat ccctagtcgg catagtttat
ggttaagact acgacggtat ctgatcgtct 780
tcgatcccct aactttcgtt cttgatcaat
gaaaacatcc ttgccgaatg ctttcgcaga 840
agtttatctt tcgtaaatcc aagaatttca
cctctgacaa cgaaatataa acggccccaa 900
ctgtccctgt taatcattac ttcggtccca
taaaccaaca aataagacca aagtcctatt 960
ccattattcc atgctaatgt attcaagcgt
aggcctgctt tgaacactct aattttttca 1020
aagtaaacgg cctgcgtccc actaccctac
agttaagtag aataggatcc ccaggcagaa 1080
aggcccggac atgccgtccg accaaaggcc
gacagcctcc ccgagcccga catccgacta 1140
cgagcttttt aactgcaaca actttaatat
acgctattag agctggaatt accgcggctg 1200
ctggcaccag acttgccctc taattgatcc
tcgtaaaggg atttaaattg ttctcattcc 1260
aataacaaga ctgtaagccc tgtattgtta
tttattgtca ctacctcccc gagtcgggat 1320
tgggtaattt gcgcgcctgc tgccttcctt
ggatgtggta gccgtctctc aggctccctc 1380
tccggaatcg aaccctaatt ctccgtcacc
cgttaaaacc atggtaggcc tctatcctac 1440
catcgaaagt tgatagggca gaaatttgaa
tgaatcacca ccaccgcgag ggctgtggtt 1500
cgagaagtta ttatgaatca ccagaaatgt
ggcttggaat ctaataaata cagtccttcg 1560
taagtcggac ctttgtgcat gtattagctc
tagaattact acggttatcc atgtagtaag 1620
ggaccatcaa ataaacgata actgatttaa
tgagccattc gcagtttcat aacgttattt 1680
acactaagac atgcatggct taatc 1705
<210> 2
<211> 1822
<212> DNA
<213> 红胞藻属
<400> 2
cggaaacctt gttacgactt ctccttcctc
tagatgataa ggctcagtga acttcttgaa 60
aattcctaac gcgaacgcgc tgggtttttc
aatccgatca tttcaccgga ccatccaatc 120
ggtaggagcg acgggcggtg tgtacaaagg
gcagggacgt attcagcgcg agttaatgac 180
tcacgcttac aaggcattcc tcgttcaaga
tgaataattg caatcatcta tccctagcac 240
gatgcagctt cgaagattcc ccagaccttt
cggtcaagga gcagcactcg ttggttgcat 300
cattgtagcg cgcgtgcggc ccagaacatc
taagggcatc acagacctgt tattgcctca 360
tccttccatc cgctagccgc ggatcgtccc
tctaagaagc ctactctcag cgctgccgcc 420
aagacggcta tttagcaggt taaggtctcg
ttcgttaacg gaattaacca gacaaatcac 480
tccaccaact aagaacggcc atgcaccacc
acccatagaa tcaagaaaga gctctcaatc 540
tgtcaatcct tcctatgtcc ggacctggta
aggtttcccg tgttgagtca aattaagccg 600
caggctccac gcctggtggt gcccttccgt
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tactcccccc agaacccata gactttgatt
tctcataggg tgctgataga gtcgtttttg 720
gtacatctac caatccccag tcggcatagt
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caatgaaaac atccttggca gatgctttcg 840
cagttgttcg tcttccgtaa atccaagaat
ttcacctctg acaacggagt acgagtgccc 900
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cctattctat tattccatgc tgaggtatct
aagccttcca aaggcctgcc atgaacactc 1020
tattttattc acagtaaaaa atgtcgcccc
gctggctgtt caattaagaa cagaccttgt 1080
ggcgacaaga ctgggcccga cacgctaaaa
gctttttaag actattccgc aggccgggcc 1140
cgaattcgac tacgagcttt ttaactgcaa
caactttagt atacgctatt ggagctggaa 1200
ttaccgcggc tgctggcacc agacttgccc
tccaatggat cctcgagaag gggtgtaaat 1260
tatcctcatt ccaatgaaca gactcgatcg
agcccgccat cgttatttct tgtcgctacc 1320
tccctgagtc aggattgggt aatttacgcg
cctgctgcct tccttggatg tggtagccat 1380
ttctcaggct ccctctccgg aatcgaaccc
taattctccg tcacccgtca acaccatggt 1440
aggccactac cctaccatcg aaagttgata
gggcagaaat ttgaatgatt taccgccggc 1500
caaaattaga aagccatgcg atttgggaag
ttatcatgat tcatcccgcc acgccctcac 1560
gaaggaggac gattggtttt tgatctaata
aatcccgttg cttttcttct ggtatccttc 1620
agatgagctt ctttattttt ttttttaaaa
gaaatccatc tgaaggatac cggagaaaca 1680
acgatggggc atgtattagc tctagaattc
ctacggttat ccacgtagcg ccgcacgatc 1740
aaataaacta taactgttgt aatgagccat
tcgcagtttc acggtacaaa atcgttcgta 1800
ctgagacatg catggcttaa tc
1822
<210> 3
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 引物
<400> 3
cagtagtcat atgcttgtct taag 24
<210> 4
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 引物
<400> 4
agcttgatcc ttctgcaggt tcaccta 27
Claims (80)
1.一种制备包含按重量计至少8%多不饱和脂肪酸的多不饱和脂肪酸组合物的方法,所述方法包括:
从微藻中提取所述多不饱和脂肪酸,其中
(a)SDA是占总脂肪酸的约5% - 约50%的量;
(b)EPA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;
(c)DHA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;和任选地
(d)GLA是占总脂肪酸的约0.1% - 约10%的量;
其中所述组合物包含按重量计至少8%多不饱和脂肪酸。
2.权利要求1的方法,其中所述微藻是与野生型微藻比较,具有减少厚度的细胞壁的微藻,其中所述减少厚度的细胞壁改善所述微藻脂质组分的提取性和/或生物利用度。
3.权利要求1的方法,其中所述微藻选自甲藻纲、隐藻纲、四胞藻纲、Pinguiophyceae纲及其组合。
4.权利要求1的方法,其中所述微藻选自Parietochloris属物种、红胞藻属物种、紫球藻属物种及其组合。
5.权利要求1的方法,其中所述微藻是盐沼隐藻(Rhodomonas
salina)。
6.一种制备包含至少5%十八碳四烯酸的组合物的方法,所述方法包括:
(a)培养微藻以产生微藻生物量;和以下择一:
(b)从所述培养的微藻中提取所述微藻油;或
(c)从所述微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计5 - 100%的固体含量;
其中所述组合物包含至少5%十八碳四烯酸。
7.一种制备包含来自微藻的脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,所述方法包括:
(a)培养微藻以产生微藻生物量;和
(b)从所述微藻生物量中提取微藻油,以产生微藻油;或
(c)从所述微藻生物量中去除水,以产生具有按重量百分比计5 - 100%的固体含量的微藻生物量;
其中所述动物饲料添加剂包含来自微藻的脂肪酸。
8.权利要求7的方法,其中所述脂肪酸是短链ω-3脂肪酸。
9.一种制备包含按重量计至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂的方法,所述方法包括:
从微藻中提取所述脂肪酸,其中
(a)SDA是占总脂肪酸的约5% - 约50%的量;
(b)EPA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;
(c)DHA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;和任选地
(d)GLA是占总脂肪酸的约0.1% - 约10%的量;
其中所述动物饲料添加剂包含至少8%多不饱和脂肪酸。
10.一种产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,所述方法包括给动物喂养包含微藻多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂,所述微藻多不饱和脂肪酸包含:(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油和/或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得5 - 100%的固体含量;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
11.一种产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物的方法,所述方法包括给动物喂养包含按重量计至少8%多不饱和脂肪酸的动物饲料添加剂;所述动物饲料添加剂包含从微藻中提取的多不饱和脂肪酸,其中(a)SDA是占总脂肪酸的约5% - 约50%的量;(b)EPA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;(c)DHA是占总脂肪酸的约2% - 约30%的量;和任选地(d)GLA是占总脂肪酸的约0.1% - 约10%的量;其中产生具有长链ω-3脂肪酸的组织含量增加的动物。
12.权利要求10的方法,其中所述动物选自鱼、家禽、猪、绵羊、以及肉牛和乳牛。
13.权利要求11的方法,其中所述动物选自鱼、家禽、猪、绵羊、以及肉牛和乳牛。
14.一种通过给受试者施用治疗有效量的从微藻中提取的多不饱和脂肪酸组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法,所述多不饱和脂肪酸组合物包含按重量计至少8%多不饱和脂肪酸,其中所述微藻脂肪酸提取物包含:
(a)占总脂肪酸的约5% - 约50%的量的SDA;
(b)占总脂肪酸的约2% - 约30%的量的EPA;
(c)占总脂肪酸的约2% - 约30%的量的DHA;和任选地
(d)占总脂肪酸的约0.1% - 约10%的量的GLA。
15.一种通过给受试者施用治疗有效量的包含以非磷脂形式的至少5%SDA的组合物,治疗有此需要的受试者中的哺乳动物疾病的方法,所述组合物包含(a)从培养的微藻生物量中提取的微藻油或(b)来自培养的微藻的微藻生物量,其中从微藻生物量中去除水,以获得按重量百分比计约5 - 100%的固体含量。
16.一种多不饱和脂肪酸组合物,其通过权利要求1的方法制备。
17.权利要求16的组合物,其中所述GLA进一步包含来自琉璃苣油的GLA。
18.一种多不饱和脂肪酸组合物,其通过权利要求6的方法制备。
19.权利要求18的组合物,其中所述GLA进一步包含来自琉璃苣油的GLA。
20.一种食物产品,其包含:(a)按重量计0.01-99.99百分比的权利要求16的组合物,与(b)按重量计99.99 - 0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。
21.一种食物产品,其包含:(a)按重量计0.01-99.99百分比的权利要求18的组合物,与(b)按重量计99.99 - 0.01百分比的至少一种另外组分组合,所述另外组分选自蛋白质、碳水化合物和纤维,及其组合。
22.权利要求20的食物产品,其中所述食物产品以谷类、挤压棒、食物顶料、冰激淋、饮料、糖果、零食混合物或烘焙产品的形式。
23.权利要求21的食物产品,其中所述食物产品以谷类、挤压棒、食物顶料、冰激淋、饮料、糖果、零食混合物或烘焙产品的形式。
24.一种动物饲料添加剂,其通过权利要求7的方法制备。
25.一种动物饲料添加剂,其通过权利要求9的方法制备。
26.一种动物产品,其通过给动物喂养权利要求24的动物饲料添加剂产生。
27.一种动物产品,其通过给动物喂养权利要求25的动物饲料添加剂产生。
28.权利要求26的动物产品,其包含蛋、奶或肉。
29.权利要求27的动物产品,其包含蛋、奶或肉。
30.一种动物,其通过权利要求10的方法产生。
31.一种动物,其通过权利要求11的方法产生。
32.一种动物产品,其由权利要求30的动物产生。
33.一种动物产品,其由权利要求31的动物产生。
34.一种用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,所述方法包括:
在足以提供包含所述一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中所述微藻生物量在至少一个对数生长期后收获。
35.权利要求34的方法,其中所述微藻是红胞藻属物种(Rhodomonas)。
36.权利要求34的方法,其中所述微藻是在选自下述的Provasoli-Guillard
National Center for Culture of Marine Phytoplankton(CCMP)(West Boothbay
Harbor,ME)菌株编号下保藏的菌株:CCMP272、CCMP273、CCMP275、CCMP318、CCMP322、CCMP323、CCMP324、CCMP739、CCMP740、CCMP741、CCMP742、CCMP743、CCMP744、CCMP746、CCMP747、CCMP748、CCMP749、CCMP750、CCMP751、CCMP752、CCMP753、CCMP754、CCMP755、CCMP756、CCMP757、CCMP758、CCMP759、CCMP760、CCMP761、CCMP762、CCMP763、CCMP766、CCMP767、CCMP768、CCMP1170、CCMP1171、CCMP1178、CCMP1319、CCMP1419、CCMP1420、CCMP1533、CCMP1749、CCMP2005和CCMP2045。
37.权利要求36的方法,其中所述微藻是在CCMP757下保藏的菌株。
38.权利要求34的方法,其中所述微藻具有包含SEQ.ID
No. 1或SEQ ID NO:2序列的小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因序列。
39.权利要求34的方法,其中所述一种或多种PUFA是ω-3脂肪酸、ω-6脂肪酸或两者。
40.权利要求39的方法,其中所述ω-3脂肪酸是十八碳四烯酸(SDA)。
41.权利要求40的方法,其中在收获时所述SDA是占总脂肪酸的至少约5%。
42.权利要求41的方法,其中所述ω-6脂肪酸是γ-亚麻酸(GLA)。
43.权利要求42的方法,其中在收获时所述SDA是占总脂肪酸的小于约5%。
44.一种用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,所述方法包括:
在足以提供包含所述一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中所述微藻生物量在所述微藻的至少一个对数生长期后收获,其中所述ω-3脂肪酸是十八碳四烯酸(SDA),其中所述ω-6脂肪酸是γ-亚麻酸(GLA),其中在收获时所述SDA是占总脂肪酸的至少约30%,其中在收获时所述GLA是占总脂肪酸的小于约1%。
45.权利要求34或44的方法,其中所述培养基包含在停滞期的第一磷浓度和在收获时在对数生长期的第二磷浓度,其中所述第二磷浓度是所述第一磷浓度的约20%或在所述第一磷浓度的约20%内。
46.一种微藻生物量,其根据权利要求34或44的方法制备。
47.一种脂质组合物,其由权利要求46的微藻生物量制备。
48.一种食物产品,其包含权利要求46的微藻生物量或所述生物量的含SDA组分。
49.一种食物产品,其包含权利要求47的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
50.一种由微藻生物量制备的脂质组合物,其中在从所述微藻生物量中提取后,所述脂质组合物包含:
(a)以占总脂肪酸的至少10%的总SDA量的、微藻产生的SDA;和
(b)以占总脂肪酸的小于约5%的总GLA量的、微藻产生的GLA。
51.一种食物产品,其包含权利要求50的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
52.一种微藻生物量,其包含作为ω-3脂肪酸具有按重量计占总脂肪酸至少30%的脂质。
53.一种微藻生物量,其包含作为ω-3和ω-6脂肪酸具有按重量计占总脂肪酸至少40%的脂质。
54.一种微藻生物量,其包含占所述生物量干重的至少10%的ω-3脂肪酸含量。
55.根据权利要求48、49或51中任一项的食物产品,其中所述食物产品是饲料或乳制品。
56.一种药物组合物,其包含权利要求47或50的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
57.一种饮食补充物,其包含权利要求47或50的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
58.一种用于制备包含一种或多种PUFA的微藻生物量的方法,所述方法包括:
在足以提供包含所述一种或多种PUFA的微藻生物量的培养条件下培养微藻,其中所述微藻生物量在所述微藻的负生长加速期或静止期收获。
59.权利要求58的方法,其中所述微藻是在Provasoli-Guillard
National Center for Culture of Marine Phytoplankton(CCMP)(West Boothbay
Harbor,ME)菌株编号CCMP757下保藏的菌株。
60.权利要求58的方法,其中所述微藻具有包含SEQ.ID
No. 1或SEQ ID NO:2的序列的小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因序列。
61.权利要求58的方法,其中所述一种或多种PUFA是ω-3脂肪酸、ω-6脂肪酸或两者。
62.权利要求61的方法,其中所述ω-3脂肪酸是十八碳四烯酸(SDA),其中所述ω-6脂肪酸是γ-亚麻酸(GLA)。
63.权利要求62的方法,其中在收获时所述SDA是占总脂肪酸的至少约5%,其中在收获时所述GLA是占总脂肪酸的至少约5%。
64.一种微藻生物量,其根据权利要求58的方法制备。
65.一种脂质组合物,其由权利要求64的微藻生物量制备。
66.一种食物产品,其包含权利要求64的微藻生物量或所述生物量的含SDA组分。
67.一种食物产品,其包含权利要求65的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
68.一种由微藻生物量制备的脂质组合物,其中在从所述微藻生物量中提取后,所述脂质组合物包含:
(a)以占总脂肪酸的至少5%的总SDA量的、微藻产生的SDA;和
(b)以占总脂肪酸的至少0.1%的总GLA量的、微藻产生的GLA。
69.一种食物产品,其包含权利要求68的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
70.根据权利要求66、67或69中任一项的食物产品,其中所述食物产品是饲料或乳制品。
71.一种药物组合物,其包含权利要求65或68的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
72.一种饮食补充物,其包含权利要求65或68的脂质组合物或所述脂质组合物的含SDA组分。
73.一种用于降低受试者中的血浆甘油三酯的方法,所述方法包括给所述受试者施用权利要求47或65的脂质组合物。
74.权利要求73的方法,其中所述受试者是高甘油三酯受试者。
75.一种用于降低受试者中IgE诱导的来自嗜碱性粒细胞的白三烯释放的方法,所述方法包括给受试者施用权利要求47或65的脂质组合物。
76.权利要求75的方法,其中所述受试者是哮喘受试者。
77.一种试剂盒,其包含权利要求47或65的脂质组合物。
78.一种分离的微藻,其为红胞藻属菌株ATCC编号PTA-9989。
79.一种权利要求78的分离的红胞藻属菌株的生物学纯度培养物。
80.一种CCMP757的生物学纯度培养物。
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