CN105199957B - 一种杜氏盐藻的优化培育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种杜氏盐藻的优化培育方法，其首先在封闭光生物反应器中配制培养基，配制的培养基中含有0.3～0.5g的NaNO3、0.01～0.025g的KH2PO4、1mL的Fe‑EDTA母液、1mL的微量元素母液和1mL的维生素母液；然后筛选一批培养至指数生长期的杜氏盐藻菌株接种到所述培养基中，接种量5～15％；最后进行培养，控制温度23～25℃、光照时间12h：12h交替培养15～20天、光照强度2000～3000lx、培养15～20天得到培养物。本发明培育出的盐藻，通过超声法提取其中的β‑胡萝卜素，经检测，β‑胡萝卜素的含量提高到14.45％以上。

Description

一种杜氏盐藻的优化培育方法
技术领域
本发明涉及藻类培养技术领域，具体涉及一种杜氏盐藻的优化培育方法。
背景技术
杜氏盐藻是一种嗜盐的绿色微藻，属绿藻纲团藻目，常见于海盐田。杜氏盐藻含有丰富的油脂、β-胡萝卜素、蛋白质、多糖等，同时含较高的Ca、P、Zn等矿物质，还含有包括人类必需氨基酸在内的18种氨基酸，累积的甘油为干重的40％-50％。在适当的条件下，体内合成的β-胡萝卜素可达细胞干重的10％上。
盐藻有以下常见的作用：(1)清除自由基，盐藻素中β-胡萝卜素、硒、维生素E等抗氧化作用能够清除自由基，使细胞免受自由基的侵害，保护细胞膜，增强了细胞的通透性；(2)调节酸碱平衡，盐藻素具有迅速调节机体酸碱平衡的作用，是因为盐藻素中含有大量的矿物质，矿物质在人体内具有重要的生理功能。盐藻素中的大量矿物质、氨基酸、维生素等可调节细胞酸碱平衡，为细胞提供中性或者弱碱性的生存环境，令细胞更具活力；(3)能够全面补充细胞营养素，盐藻素是源自生物体内的全营养素，富含人体健康所需的多种营养元素。如维生素类：维生素A、叶酸、天然类胡萝卜素等；脂类营养素：卵磷脂、亚油酸、亚麻酸等；糖类营养素：盐藻多糖等；矿物质及微量元素类：钙、铁、锌、硒等70多种；氨基酸类：18种氨基酸，其中8种为人体必需氨基酸；(4)具有修复糖链作用，盐藻素中盐藻多糖的有效成份可修复糖链，恢复细胞间信息的正常表达与识别，解决由细胞糖链受损所引发的各种疾病，对人体健康有着不可估量的作用。
然而，现有技术中盐藻的培养不是太理想，尤其是培育后的盐藻中的β-胡萝卜素的提取率仅在8％-10％左右。
发明内容
本发明的任务在于提供一种杜氏盐藻的优化培育方法，该方法通过调整培养基及其培养工艺，培育出的盐藻中β-胡萝卜素的提取率优于现有技术。
其技术解决方案包括：
一种杜氏盐藻的优化培育方法，依次包括以下步骤：
a、在封闭光生物反应器中配制培养基，所述培养基中含有0.3～0.5g的NaNO3、0.01～0.025g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液、1mL的微量元素母液和1mL的维生素母液，所述培养基的pH控制在7～8；
b、筛选一批培养至指数生长期的杜氏盐藻菌株接种到所述培养基中，接种量5～15％、控制温度23～25℃、光照时间12h：12h交替培养15～20天、光照强度2000～3000lx、培养15～20天得到培养物。
作为本发明的一个优选方案，步骤a中，1mL的Fe-EDTA母液中包括15～30g的Na2EDTA和0.5～1.0g的FeCl3。
作为本发明的另一个优选方案，步骤a中，1mL的微量元素母液中包括5～10g的H3BO3、1～3g的MnCl2、0.1～0.2g的ZnCl2、1～3mg的CuCl2和2～4mg的CoCl2。
优选的，步骤a中，1mL的维生素母液中包括维生素B120.5～1.5mg。
在培养基的配制中，选用0.3～0.5g的NaNO3作为氮源，该含量的氮源有利于藻细胞的繁殖，且有利于β-胡萝卜素的积累；选用0.01～0.025g的KH2PO4作为磷源，磷同样是藻细胞生长的营养元素，该含量的磷促使藻细胞快速生长；培养基的pH控制在7～8最适宜藻细胞的生长，过高或过低均会影响藻细胞的生长，如pH过高时，会造成碳酸钙和碳酸镁沉淀，使培养基变混，影响藻细胞的光合作用，从而影响藻细胞的生长。
在培养条件中，光照强度不仅利于藻细胞的生长而且利于β-胡萝卜素的积累，本发明光照时间为12h：12h交替进行，光照强度在2000～3000lx，可最大限度的积累β-胡萝卜素。
本发明培育出的盐藻，通过超声法提取其中的β-胡萝卜素，经检测，β-胡萝卜素的含量提高到14.45％以上。
具体实施方式
本发明提出了一种杜氏盐藻的优化培育方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
本发明所选用的指数生长期的杜氏盐藻菌株是通过商业渠道购买得到的(商家通过自然选育的方式培育)。
实施例1：
本发明，杜氏盐藻的优化培育方法，具体包括以下步骤：
步骤1、称取0.3g的NaNO3、0.025g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液(由15g的Na2EDTA和1.0g的FeCl3配制而成)、1mL的微量元素母液(由5g的H3BO3、3g的MnCl2、0.1g的ZnCl2、3mg的CuCl2和4mg的CoCl2配制而成)和1mL的维生素母液(由0.5mg的B12配制而成)；上述配制好的培养基通过加酸或加碱的方式控制pH为7；上述培养基的配制过程均是在封闭的光生物反应器内完成，封闭的光生物反应器培养密度高、培养条件易于控制；
步骤2、筛选出发育好的指数生长期的杜氏盐藻菌株，将其接种到步骤1配制好的培养基中，接种量5％，接种后放置于培养箱中进行培养，设定温度25℃、光照时间12h：12h交替培养20天、光照强度2000～3000lx、培养20天得到培养物。
将上述得到的培养物进行超声提取β-胡萝卜素，其中溶剂选择乙酸乙酯，超声功率控制在100W，温度40℃，浸提30分钟，提取三次得到β-胡萝卜素，经检测，本实施例β-胡萝卜素的提取率为14.45％。
实施例2：
本发明，杜氏盐藻的优化培育方法，具体包括以下步骤：
步骤1、称取0.5g的NaNO3、0.025g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液(由30g的Na2EDTA和1.0g的FeCl3配制而成)、1mL的微量元素母液(由10g的H3BO3、1g的MnCl2、0.1g的ZnCl2、1mg的CuCl2和2mg的CoCl2配制而成)和1mL的维生素母液(由0.5mg的B12配制而成)；上述配制好的培养基通过加酸或加碱的方式控制pH为8；上述培养基的配制过程均是在封闭的光生物反应器内完成，封闭的光生物反应器培养密度高、培养条件易于控制；
步骤2、筛选出发育好的指数生长期的杜氏盐藻菌株，将其接种到步骤1配制好的培养基中，接种量5％，接种后放置于培养箱中进行培养，设定温度23℃、光照时间12h：12h交替培养15天、光照强度2000～3000lx、培养15天得到培养物。
将上述得到的培养物进行超声提取β-胡萝卜素，其中溶剂选择乙酸乙酯，超声功率控制在100W，温度40℃，浸提30分钟，提取三次得到β-胡萝卜素，经检测，本实施例β-胡萝卜素的提取率为15.15％。
实施例3：
本发明，杜氏盐藻的优化培育方法，具体包括以下步骤：
步骤1、称取0.3g的NaNO3、0.01g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液(由15g的Na2EDTA和0.5g的FeCl3配制而成)、1mL的微量元素母液(由5g的H3BO3、3g的MnCl2、0.2g的ZnCl2、3mg的CuCl2和3mg的CoCl2配制而成)和1mL的维生素母液(由0.5mg的B12配制而成)；上述配制好的培养基通过加酸或加碱的方式控制pH为8；上述培养基的配制过程均是在封闭的光生物反应器内完成，封闭的光生物反应器培养密度高、培养条件易于控制；
步骤2、筛选出发育好的指数生长期的杜氏盐藻菌株，将其接种到步骤1配制好的培养基中，接种量5％，接种后放置于培养箱中进行培养，设定温度24℃、光照时间12h：12h交替培养20天、光照强度2000～3000lx、培养20天得到培养物。
将上述得到的培养物进行超声提取β-胡萝卜素，其中溶剂选择乙酸乙酯，超声功率控制在100W，温度40℃，浸提30分钟，提取三次得到β-胡萝卜素，经检测，本实施例β-胡萝卜素的提取率为14.92％。
实施例4：
本发明，杜氏盐藻的优化培育方法，具体包括以下步骤：
步骤1、称取0.4g的NaNO3、0.075g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液(由20g的Na2EDTA和1.0g的FeCl3配制而成)、1mL的微量元素母液(由8g的H3BO3、2g的MnCl2、0.1g的ZnCl2、3mg的CuCl2和4mg的CoCl2配制而成)和1mL的维生素母液(由0.5mg的B12配制而成)；上述配制好的培养基通过加酸或加碱的方式控制pH为7；上述培养基的配制过程均是在封闭的光生物反应器内完成，封闭的光生物反应器培养密度高、培养条件易于控制；
步骤2、筛选出发育好的指数生长期的杜氏盐藻菌株，将其接种到步骤1配制好的培养基中，接种量5％，接种后放置于培养箱中进行培养，设定温度25℃、光照时间12h：12h交替培养20天、光照强度2000～3000lx、培养20天得到培养物。
将上述得到的培养物进行超声提取β-胡萝卜素，其中溶剂选择乙酸乙酯，超声功率控制在100W，温度40℃，浸提30分钟，提取三次得到β-胡萝卜素，经检测，本实施例β-胡萝卜素的提取率为15.25％。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种杜氏盐藻的优化培育方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
a、在封闭光生物反应器中配制培养基，所述培养基中含有0.3～0.5g的NaNO3、0.01～0.025g的KH2PO4、1mL的Fe-EDTA母液、1mL的微量元素母液和1mL的维生素母液，所述培养基的pH控制在7～8；
b、筛选一批培养至指数生长期的杜氏盐藻菌株接种到所述培养基中，接种量5～15％、控制温度23～25℃、光照时间12h：12h交替培养15～20天、光照强度2000～3000lx、培养15～20天得到培养物；步骤a中，1mL的Fe-EDTA母液中包括15～30g的Na2EDTA和0.5～1.0g的FeCl3；1mL的微量元素母液中包括5～10g的H3BO3、1～3g的MnCl2、0.1～0.2g的ZnCl2、1～3mg的CuCl2和2～4mg的CoCl2；1mL的维生素母液中包括维生素B12 0.5～1.5mg。
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