CN107847535A - 包含类胡萝卜素的组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了微藻萃取物和包含类胡萝卜素的微藻干生物质组合物，所述的萃取物和组合物包含但不限于岩藻黄质和脂肪酸。

Description

包含类胡萝卜素的组合物及其用途
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月13日提交的美国临时专利申请No.62/146,469和2016年2月8日提交的美国临时专利申请No.62/292,421的权益，这些申请的内容以引用方式全部并入本文。
技术领域
本申请涉及微藻萃取物和微藻干燥生物质组合物，其包含但不限于含有类胡萝卜素和/或脂肪酸的萃取物。
背景技术
微藻生长在海水和淡水系统中。它们是以单个或者链状或成群的方式存在的单细胞物种。微藻能够进行光合作用，并且在海洋中将水和二氧化碳转化成生物质和氧气的主要生产者。微藻物种产生独特的产物，例如类胡萝卜素、抗氧化剂、脂肪酸、酶、聚合物、肽、毒素和固醇。
硅藻为由细胞壁构成的微藻，并且主要进行光合作用，其细胞壁主要由二氧化硅形成。硅藻的主要颜料是a和c,β-胡罗卜素,岩藻黄质,硅藻黄质和硅甲藻黄素。
得自微藻的治疗补充剂包括重要的市场，其中主要有以下化合物，例如β-胡罗卜素；虾青素；多不饱和脂肪酸(PUFA)，例如二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA,)；以及多糖，例如β-聚糖。
岩藻黄质是展现抗癌、抗氧化剂、抗糖尿病、抗肥胖和抗炎性质的类胡萝卜素。需要包含单独的高水平的岩藻黄质、或者与具有营养价值的其他类胡萝卜素和/或脂肪酸结合的高水平的岩藻黄质的微藻生物质。
此外，由于岩藻黄质对于pH、温度和光不稳定，所以岩藻黄质的萃取也提出了挑战。此外，当由大型海藻进行萃取时，所得的萃取物包含由大型海藻获得的金属和碘。因此，需要包含大量岩藻黄质的改进的萃取物，其基本不含重金属和碘，并且具有低水平的糖类。
发明概述
本发明提供了微藻萃取物组合物，其展现出高水平的类胡萝卜素，特别是岩藻黄质；和必需脂肪酸；以及低糖类水平。
根据一个方面，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其包含岩藻黄质和脂肪酸，其中单糖和二糖构成了微藻萃取物干重的不到0.7％。在一个实施方案中，萃取物包含葡萄糖，该葡萄糖构成了微藻萃取物干重的不到0.1％。在一个实施方案中，岩藻黄质与单糖和二糖之间的比例为至少4:1。在一个实施方案中，岩藻黄质和脂肪酸分别构成了所述的微藻萃取物干重的超过2％，和超过30％。
在另一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含一种或多种类胡萝卜素，其选自硅甲藻黄素,硅藻黄质和β-胡罗卜素，或者它们的异构体。
在另一个实施方案中，所述的脂肪酸选自：饱和脂肪酸，单不饱和脂肪酸，多不饱和脂肪酸，tans-脂肪酸或它们的任意的组合。在另一个实施方案中。所述的饱和脂肪酸是选自以下的一种或多种的脂肪酸：丁酸,己酸,癸酸,月桂酸,肉豆蔻酸,十五碳烯酸,十七碳烯酸,硬脂酸,山嵛酸,二十四酸,或它们的异构体。在另一个实施方案中，所述的单不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种的脂肪酸：肉豆蔻脑酸,棕榈油酸,油酸,二十二碳酸,或它们的异构体。在另一个实施方案中，所述的多不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种的脂肪酸：二十碳五烯酸(EPA),亚油酸,α亚麻酸,γ亚麻酸,十二碳五烯酸,二十二碳六烯酸(DHA),或它们的异构体。
根据另一个方面，提供了包含微藻萃取物的组合物，其包含：岩藻黄质；选自硅甲藻黄素,硅藻黄质,β-胡罗卜素或它们的异构体的一种或多种类胡萝卜素；棕榈油酸；二十碳五烯酸(EPA)；花生四烯酸；二十二碳六烯酸(DHA)；或它们的异构体。
在另一个实施方案中，所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过2％。在另一个实施方案中，所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过3％。在另一个实施方案中，所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过9％。
在另一个实施方案中，所述的棕榈油酸构成了所述的微藻萃取物干重的超过18％。在另一个实施方案中，所述的二十碳五烯酸构成了所述的微藻萃取物干重的超过20％。在另一个实施方案中，所述的花生四烯酸构成了所述的微藻萃取物干重的超过1％。花生四烯酸,所述的DHA构成了所述的微藻萃取物干重的超过0.2％。
在另一个实施方案中，碘构成了所述的微藻萃取物干重的不到0.2ppm。在另一个实施方案中，重金属构成了所述的微藻萃取物干重的不到10ppm。
在另一个实施方案中，所述的微藻萃取物得自选自以下的微藻：三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum),舟形藻(Navicula pelliculosa),双眉藻属(Amphora),等鞭金藻(Isochrysis aff.Galbana),金色奥杜藻(Odontella aurita),Nitzsciaclosterium,新月细柱藻(Cylindrotheca closterium),窄隙角毛藻(Chaetoseros sp.),赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi),或它们的组合。
根据另一个方面，提供了包含微藻干生物质的组合物，其包含超过1.6干重％的岩藻黄质。在另一个实施方案中，单糖和二糖构成了微藻干生物质干重的不到2.7％。
由下文给出的发明详述，本发明的适用性的其他实施方案和整个范围将变得显而易见。但是，应该理解的是发明详述和具体实例尽管表明本发明的优选的实施方案，但是仅以示意性方式给出，这是因为在本发明的精神和范围内的多种变化和修改通过本发明的发明详述对于本领域那些技术人员而言将变得显而易见。
附图简述
图1-在450nm下记录的三角褐指藻微藻生物质的高效液相色谱和二极管阵列检测(HPLC-DAD)色谱。
图2-在450nm下记录的三角褐指藻微藻萃取物的HPLC-DAD色谱。
发明详述
在一些实施方案中，本发明提供了包含高水平的一种或多种类胡萝卜素和/或脂肪酸的微藻萃取物组合物。在一些实施方案中，本发明提供了包含高水平的一种或多种类胡萝卜素和/或脂肪酸、以及低糖类水平的微藻萃取物组合物。
本发明部分基于以下发现：本发明的微藻萃取物具有有利于多个领域和应用的独特的组成。如下文所证明，本发明的微藻萃取物展现出高的岩藻黄质水平和极低的糖类水平。
在一些实施方案中，所述的微藻萃取物或其任何配制物都可以用作营养补充剂、药物组合物和/或化妆品组合物。其非限定性实例，微藻萃取物可以引入至营养补充剂的干燥配制物中，并且包装在凝胶胶囊、片剂、药囊等中。在另一个实例中，所述的产物可以以液体形式用于化妆品制备物中，或者包装于软胶囊中。
如本文所用，术语“微藻”是指任何单细胞的、光合作用的微生物有机体。在一个实施方案中，微藻萃取物由硅藻萃取。在另一个实施方案中，微藻萃取物由三角褐指藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由舟形藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由双眉藻属萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由等鞭金藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由金色奥杜藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由Nitzscia closterium萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由新月细柱藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由窄隙角毛藻萃取。在一个实施方案中，微藻萃取物由赫氏颗石藻萃取。
在一个实施方案中，微藻为野生型微藻。在另一个实施方案中，微藻为经基因修饰的微藻。
如本文所用，微藻萃取物是指由微藻萃取的材料。在一个实施方案中，可以收获微藻，然后通过任何传统的手段萃取，包括但不限于过滤、充气浮选和离心。
萃取方法
在一个实施方案中，萃取是通过本领域已知的任何手段实施的。在另一个实施方案中，萃取为机械萃取。在另一个实施方案中，萃取是通过使用有机溶剂实施的。在一个实施方案中，有机溶剂至少部分易于与水混合。易于与水混合的溶剂的非限定性实例包括包含4个碳或更少的甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丙醇、其他醇；包含4个碳或更少的酮；环状醚，例如二恶烷和四氢呋喃；易于与水混合的醚，例如二乙醚；碳与氧原子的比例为大约4:1或更低的其他含氧有机分子；乙腈；或它们的组合。在另一个实施方案中，有机溶剂不易于与水混合。不易于与水混合的有机溶剂的非限定性实例包括烷烃，例如己烷,戊烷,庚烷,辛烷；酯，例如乙酸乙酯,醋酸丁酯；酮，例如甲基乙基酮(MEK),甲基异丁基酮(MIBK)；芳香族，例如甲苯,苯,环己烷,四氢呋喃；卤代烷，例如氯仿,三氯乙烯；醚，例如二乙醚；或者它们的组合。
如本文所用，术语“极性溶剂”是指趋向于通过酸-碱相互作用、氢键、偶极-偶极相互作用、或者通过偶极-诱导偶极相互作用而与其他化合物或其本身相互作用的溶剂。极性溶剂的非限定性实例包括：乙醇,丙二醇,丁二醇,甲醇,甘油,丙醇,丁醇,二丙二醇,戊二醇,己二醇,二甲基甲酰胺,乙腈,二甲基亚砜,二氯甲烷,乙酸乙酯,四氢呋喃,蚁酸,乙酸和丙酮。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。根据其他的实施方案为，萃取是使用至少2种溶剂的组合实施的。
在一些实施方案中，含类胡萝卜素的微藻萃取物为例如油性树脂。术语“油性树脂”是指由微藻得到的含类胡萝卜素的材料的液体萃取物。
在另一个实施方案中，萃取是通过使用本领域已知的超临界流体-CO2(SCF-CO2)实施的。如本文所用，超临界-CO2是指在一定温度(例如40-60℃)和高于其临界点的压力下的CO2，其中不存在不同的液相和气相。在一个实施方案中，超临界流体-CO2可以象气体一样的流过固体，并象液体一样溶解材料。在另一个实施方案中，萃取是通过使用SCF-CO2和共溶剂实施的。在一个实施方案中，共溶剂选自乙醇、丙醇、甲醇和它们的任意的组合。
在一个实施方案中，通过溶剂萃取是根据SCF-CO2萃取实施的。在一个实施方案中，通过溶剂萃取是液体-液体萃取。在一个实施方案中，溶剂为极性溶剂。在一个实施方案中，溶剂选自：乙醇,甲醇,丙酮,己烷和庚烷。在一些实施方案中，通过溶剂萃取后，通过第二溶剂进行第二萃取。在一些实施方案中，第二溶剂为极性溶剂。
术语“液体-液体萃取”还称为溶剂萃取和分配，是指将物质由一种液相萃取至另一种液相中。在液相-液相萃取中，基于物质在2种不易混合的液体(溶剂)中的相对溶解性来分离，所述的2种不易混合的液体的非限定性实例为水和有机溶剂。
非限定性实例，萃取是通过使用超临界流体-CO2(SCF-CO2)，然后通过极性溶剂(例如乙醇，从而富集乙醇萃取的物质，其后使用第二极性溶剂进行第二萃取，第二极性溶剂例如为乙醇、丙酮、酯等)萃取实施的。
微藻萃取物
在一个实施方案中，微藻萃取物包含干重量超过1.7％或备选地超过1.8％,或备选地超过1.9％,或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过4％,或备选地超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过9％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％的岩藻黄质。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，微藻萃取物包含干重量超过2％的岩藻黄质。在另一个实施方案中，微藻萃取物包含干重量为3％至15％的岩藻黄质。
如本文所用，术语干重(DW)是指干燥材料的重量。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含岩藻黄质和其他类胡萝卜素。在一个实施方案中，微藻萃取物包含岩藻黄质和β-胡罗卜素，或者它们的异构体。在一个实施方案中，微藻萃取物包含岩藻黄质和硅甲藻黄素，或者它们的异构体。在一个实施方案中，微藻萃取物包含岩藻黄质和硅藻黄质，或者它们的异构体。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含脂肪酸。在一个实施方案中，脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过40％,或备选地超过45％,或备选地超过50％,或备选地超过55％,或备选地超过60％,或备选地超过70％,或备选地超过75％,或备选地超过80％,或备选地超过85％或备选地超过90％或备选地超过95％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，脂肪酸选自：饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,trans脂肪酸和它们的任意的组合。
在一个实施方案中，脂肪酸选自：饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸,trans脂肪酸和它们的任意的组合。
如下文所证明，微藻萃取物中饱和脂肪酸的水平是大型海藻萃取物中饱和脂肪酸水平的不到至少5,6,7或8倍。
在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过8％,或备选地超过9％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的不到8％,或备选地不到9％,或备选地不到10％,或备选地不到11％,或备选地不到12％,或备选地不到13％,或备选地不到14％,或备选地不到15％,或备选地不到16％,或备选地不到20％,或备选地不到25％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的不到10％。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的不到15％。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的5-20％,或备选地5-18％,或备选地6-18％,或备选地7-18％,或备选地5-15％,或备选地5-10％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过30％,或备选地超过35％,或备选地超过40％,或备选地超过45％,或备选地超过46％,或备选地超过50％,或备选地超过54％,或备选地超过55％,或备选地超过56％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的40-70％,或备选地45-60％,或备选地50-70％,或备选地50-65％,或备选地50-60％,或备选地55-65％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％,或备选地超过21％,或备选地超过22％,或备选地超过23％,或备选地超过24％,或备选地超过25％,或备选地超过26％,或备选地超过27％,或备选地超过28％,或备选地超过29％,或备选地超过30％,或备选地超过31％,或备选地超过32％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过20％。在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过25％。在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的15-50％,或备选地15-40％,或备选地20-40％,或备选地25-40％,或备选地20-35％,或备选地25-35％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过15％。在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过18％。在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻萃取物干重的10-30％,或备选地12-30％,或备选地15-30％,或备选地10-28％,或备选地10-25％,或备选地15-28％,或备选地15-25％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过3％,或备选地超过3.5％,或备选地超过4％,或备选地超过4.5％,或备选地超过5％,或备选地超过5.5％,或备选地超过6％,或备选地超过6.5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过5％。在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻萃取物干重的超过6％。在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻萃取物干重的3-15％,或备选地4-15％,或备选地3-10％,或备选地3-9％,或备选地4-10％,或备选地4-9％,或备选地5-9％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：丁酸,己酸,癸酸,月桂酸,肉豆蔻酸,十五碳烯酸,棕榈酸(PA),十七碳烯酸,硬脂酸,山嵛酸,二十四酸,或它们的异构体。
在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：肉豆蔻脑酸,棕榈油酸,油酸,二十二碳酸,或它们的异构体。
在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：二十碳五烯酸(EPA),亚油酸,α亚麻酸,γ亚麻酸,十二碳五烯酸,二十二碳六烯酸(DHA),或它们的异构体。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含棕榈油酸或其异构体，其中棕榈油酸构成了微藻萃取物干重的超过5％,或备选地超过8％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％,或备选地超过21％,或备选地超过22％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含二十碳五烯酸(EPA)或其异构体，其中所述的二十碳五烯酸构成了微藻萃取物干重的超过1.5％或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过7.5％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％,或备选地超过21％,或备选地超过22％,或备选地超过23％,或备选地超过24％,或备选地超过25％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含花生四烯酸(AA)或其异构体，其中所述的AA构成了微藻萃取物干重的超过0.1％或备选地超过0.2％,或备选地超过0.5％,或备选地超过0.6％,或备选地超过0.7％,或备选地超过0.9％,或备选地超过1％,或备选地超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过2.5％,或备选地超过3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含二十二碳六烯酸(DHA)或其异构体，其中所述的DHA构成了微藻萃取物干重的超过0.1％或备选地超过0.15％,或备选地超过0.2％,或备选地超过0.3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物进一步包含棕榈酸(PA)或其异构体，其中所述的PA构成了微藻萃取物干重的超过5％或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过8.5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含岩藻黄质和脂肪酸。在一个实施方案中，萃取物中岩藻黄质与脂肪酸的重量与重量的比例为1:10至1:30。在一个实施方案中，岩藻黄质与脂肪酸的重量与重量的比例为1:10至1:20。
在一些实施方案中，所述的萃取物包含岩藻黄质和不饱和脂肪酸。在一个实施方案中，萃取物中岩藻黄质与不饱和脂肪酸的重量与重量的比例为1:5至1:30,1:5至1:20,1:10至1:30,或1:10至1:20。在一个实施方案中，不饱和脂肪酸包含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。
在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的重量与重量的比例为1:5至1:30,1:5至1:20,1:10至1:30,或1:10至1:20。在一个实施方案中，萃取物中岩藻黄质与多不饱和脂肪酸的重量与重量的比例为1:3至1:30,1:3至1:20,1:3至1:15,1:3至1:10,1:4至1:30,1:4至1:20,1:4至1:15,1:4至1:10,1:5至1:30,1:5至1:20,1:5至1:15,或1:5至1:10。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与单不饱和脂肪酸的重量与重量的比例为1:3至1:30,1:3至1:20,1:3至1:15,1:3至1:10,1:4至1:30,1:4至1:20,1:4至1:15,1:4至1:10,1:5至1:30,1:5至1:20,1:5至1:15,或1:5至1:10。
在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其包含：岩藻黄质,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),γ亚麻酸,二十二碳六烯酸(DHA),棕榈酸(PA)或它们的异构体。
在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其包含：岩藻黄质,选自硅甲藻黄素,硅藻黄质,β-胡罗卜素或其异构体的一种或多种类胡萝卜素,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),γ亚麻酸,二十二碳六烯酸(DHA),棕榈酸(PA)或它们的异构体。
在一个实施方案中，岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过1％,或备选地超过1.5％,或备选地超过1.6％,或备选地超过1.7％,或备选地超过1.8％,或备选地超过1.9％,或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过9％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，棕榈油酸和/或其异构体构成了所述的微藻萃取物干重的超过5％,或备选地超过8％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％,或备选地超过21％,或备选地超过22％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含：岩藻黄质、棕榈油酸和/或其异构体。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与棕榈油酸的重量与重量的比例为2:1至1:10,2:1至1:5,2:1至1:2,1:1至1:10,1:1至1:5,1:1至1:2,1:2至1:10,或1:2至1:5。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，二十碳五烯酸(EPA)和/或其异构体构成了微藻萃取物干重的超过1.5％或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％,或备选地超过15％,或备选地超过16％,或备选地超过17％,或备选地超过18％,或备选地超过19％,或备选地超过20％,或备选地超过21％,或备选地超过22％,或备选地超过23％,或备选地超过24％,或备选地超过25％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含：岩藻黄质和EPA。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与EPA的重量与重量的比例为2:1至1:10,2:1至1:5,2:1至1:2,1:1至1:10,1:1至:5,1:1至1:2,1:2至1:10,1:2至1:8,1:2至1:7,或1:2至1:6。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与EPA的重量与重量的比例为1:2至1:8。
在一个实施方案中，花生四烯酸(AA)和/或其异构体构成了微藻萃取物干重的超过0.1％或备选地超过0.2％,或备选地超过0.5％,或备选地超过0.6％,或备选地超过0.7％,或备选地超过0.9％,或备选地超过1％,或备选地超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过2.5％,或备选地超过3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一些实施方案中，萃取物包含：岩藻黄质、花生四烯酸(AA)和/或其异构体。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与AA的重量与重量的比例为4:1至1:2,3:1至1:2,2:1至1:2,1:1至1:2,1.5:1至1:1.5,4:1至1:1,3:1至1:1,2:1至1:1,或1.5:1至1:1。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与AA的重量与重量的比例为2:1至1:1。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与AA的重量与重量的比例为1.5:1至1:1。
在一个实施方案中，DHA和/或其异构体构成了微藻萃取物干重的超过0.1％或备选地超过0.15％,或备选地超过0.2％,或备选地超过0.24％,或备选地超过0.3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含：岩藻黄质和DHA。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与DHA的重量与重量的比例为10:1至1:1,8:1至1:1,7:1至1:1,6:1至1:1,5:1至1:1,4:1至1:1,10:1至2:1,8:1至2:1,7:1至2:1,6:1至2:1,5:1至2:1,4:1至2:1,10:1至3:1,8:1至3:1,7:1至3:1,6:1至3:1,5:1至3:1,或4:1至3:1。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与DHA的重量与重量的比例为6:1至2:1。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与DHA的重量与重量的比例为5:1至3:1。
在一个实施方案中，PA和/或其异构体构成了微藻萃取物干重的。超过5％或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过8.5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻萃取物包含：岩藻黄质和PA。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与PA的重量与重量的比例为2:1至1:10,2:1至1:8,2:1至1:7,2:1至1:6,2:1至1:5,2:1至1:4,1:1至1:10,1:1至1:8,1:1至1:7,1:1至1:6,1:1至1:5,1:1至1:4,1:2至1:10,1:2至1:8,1:2至1:7,1:2至1:6,1:2至1:5,1:2至1:4,1:3至1:10,1:3至1:8,1:3至1:7,1:3至1:6,或1:3至1:5。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与PA的重量与重量的比例为1:3至1:5。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与PA的重量与重量的比例为1:2至1:6。
在本发明的一个实施方案中，碘构成了微藻萃取物干重的不到0.2份/百万分(ppm)。在本发明的一个实施方案中，碘构成了微藻萃取物干重的不到0.5份/百万分(ppm)。
在本发明的一个实施方案中，重金属(例如汞、铅、镉、砷等)构成了微藻萃取物干重的不到10ppm或不到5ppm。
在本发明的一些实施方案中，单糖和二糖构成了微藻萃取物的不到1％,0.9％,0.8％,0.7％,0.6％,0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1％,0.05％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在本发明的一些实施方案中，单糖和二糖构成了微藻萃取物的不到0.1％。在一个实施方案中，微藻萃取物基本不含单糖和二糖。在一些实施方案中，基本不含单糖和二糖的微藻萃取物包含0.7％,0.6％,0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1干重％或更低的单糖和二糖。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，基本不含单糖和二糖的微藻萃取物包含0.7干重％或更低的单糖和二糖。在一些实施方案中，基本不含单糖和二糖的微藻萃取物包含0.1干重％或更低的单糖和二糖。在一些实施方案中，岩藻黄质与单糖和二糖的重量与重量的比例为至少4:1,至少5:1,至少7:1,至少10:1,或至少20:1。
在一些实施方案中，葡萄糖构成了微藻萃取物的不到1％,0.9％,0.8％,0.7％,0.6％,0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1％,0.05％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，葡萄糖构成了微藻萃取物的不到0.1％。在一个实施方案中，微藻萃取物基本不含葡萄糖。在一些实施方案中，基本不含葡萄糖的微藻萃取物包含0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1干重％或更低的葡萄糖。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，基本不含葡萄糖的微藻萃取物包含0.1干重％或更低的葡萄糖。
在一些实施方案中，岩藻黄质与葡萄糖的重量与重量的比例为至少5:1,至少7:1,至少10:1,至少20:1,至少30:1,至少40:1,或至少50:1。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与葡萄糖的重量与重量的比例为10:1至100:1,10:1至50:1,10:1至40:1,10:1至30:1,20:1至100:1,20:1至50:1,20:1至40:1,或20:1至30:1。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与葡萄糖的重量与重量的比例为20:1至40:1。在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与葡萄糖的重量与重量的比例为20:1。
在一些实施方案中，糖构成了微藻萃取物的不到1％,0.9％,0.8％,0.7％,0.6％,0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1％,0.05％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一些实施方案中，岩藻黄质与糖的重量与重量的比例为2:1至10:1,2.5:1至10:1,3:1至10:1,4:1至10:1,或5:1至10:1。在一些实施方案中，岩藻黄质与糖类的重量与重量的比例为至少2:1,2.5:1,3:1,4:1,5:1,或10:1。
在一些实施方案中，糖类构成了微藻萃取物的不到2％,1.5％,1％,0.9％,0.8％,0.7％,0.6％,0.5％,0.4％,0.3％,0.2％,0.1％,0.05％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一些实施方案中，萃取物中岩藻黄质与糖的重量与重量的比例为2:1至10:1,2.5:1至10:1,3:1至10:1,4:1至10:1,或5:1至10:1。在一些实施方案中，岩藻黄质与糖类的重量与重量的比例为至少2:1,2.5:1,3:1,4:1,5:1,或10:1。
术语“糖类”是指成为多羟基醛、酮或其衍生物的碳水化合物。如本文所用，术语“糖类”涵盖了单糖、二糖、寡糖、多糖或它们的衍生物。单糖或简单的糖由单一的多羟基醛或酮单元组成。如本文所用，术语“单糖”是指碳水化合物的基本单元。单糖的非限定性实例包括：甘露糖,葡萄糖(右旋糖),果糖,半乳糖,木糖和核糖。术语“葡萄糖”是指具有化学式C6H12O6的单糖，其还称为D-葡萄糖或右旋糖。如本文所用，术语“二糖”是指由2个单糖构成的碳水化合物。二糖的非限定性实例包括：蔗糖,乳糖和麦芽糖。寡糖通常包含2至10个糖苷键连接的单糖单元。多糖(聚糖)通常包含超过10个这样的单元。术语“糖”通常是指单糖、二糖或寡糖。
在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含岩藻黄质，其中所述的微藻萃取物基本不含单糖和二糖。在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含：岩藻黄质和脂肪酸，其中所述的萃取物基本不含单糖和二糖。在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含：岩藻黄质和脂肪酸，其中所述的单体和二糖构成了微藻萃取物干重的不到0.1％。在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含：岩藻黄质,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),γ亚麻酸,二十二碳六烯酸(DHA),棕榈酸(PA)或它们的异构体，其中所述的萃取物基本不含单糖和二糖。在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含：岩藻黄质,选自硅甲藻黄素、硅藻黄质、β-胡罗卜素或其异构体的一种或多种类胡萝卜素,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),γ亚麻酸,二十二碳六烯酸(DHA),棕榈酸(PA),或它们的异构体，其中所述的萃取物基本不含单糖和二糖。
微藻的生产
在一个实施方案中，微藻在定义的培养介质中生长。合适的培养介质是本领域已知的、支持微藻的活力和生长的任何介质。在一个实施方案中，培养介质包含氮源，其选自：硝酸盐(NO3)、铵盐(NH4 +)、脲(CH4N2O)或它们的组合。在一个实施方案中，培养介质包含脲。在一个实施方案中，培养介质包含不到大约0.5克/升的脲。在一个实施方案中，培养介质包含0.3克/升至0.8克/升的脲。在一个实施方案中，培养介质包含0.5克/升至1克/升的脲。在一个实施方案中，培养介质包含1克/升至2克/升的脲。在一个实施方案中，培养介质包含0.5克/升至3克/升的脲。在一个实施方案中，微藻使用脲作为氮源。在一个实施方案中，微藻使用脲作为唯一的氮源。
在一个实施方案中，培养介质包含磷酸盐。在一个实施方案中，培养介质包含不到0.1克/升的磷酸盐。在一个实施方案中，培养介质包含0.05至0.5克/升的磷酸盐。在一个实施方案中，培养介质包含0.5至2克/升的磷酸盐。在一个实施方案中，培养介质包含超过2克/升的磷酸盐。
在一个实施方案中，培养介质包含选自以下的盐：氯化钠(NaCl),硫酸镁(MgSO4),氯化镁(MgCl2),氯化钙(CaCl2)或它们的组合。在一个实施方案中，培养介质包含不到5-30克/升的NaCl。在一个实施方案中，培养介质包含8至27克/升的NaCl。在一个实施方案中，培养介质包含1至5克/升的NaCl。在一个实施方案中，培养介质包含5至10克/升的NaCl。在一个实施方案中，培养介质包含不到27克/升的NaCl。
在一个实施方案中，培养介质基本不含二氧化硅。如本文所用，基本不含二氧化硅的介质包含不到0.01克/升二氧化硅,或备选地不到0.05克/升二氧化硅,或备选地不到0.1克/升二氧化硅,或备选地不到0.5克/升二氧化硅。
微藻生物质
在备选的方面中，提供了微藻生物质。术语“生物质”是指由微藻衍生的任何活的或近期死亡的生物细胞材料。在一个实施方案中，微藻生物质得自微藻细胞培养物。在一个实施方案中，微藻生物质为收获的生物质。在一个实施方案中，微藻生物质为微藻细胞的干燥产物。
本领域的技术人员应该理解的是，生物质可以通过任何传统的手段收获，包括但不限于过滤、充气浮选和离心。此外，干燥的生物质可以通过本领域已知的多种工艺生产。常用的干燥技术的非限定性实例包括：转鼓式干燥、旋转干燥、冷冻干燥、日光干燥和喷雾干燥。
如本文所用，“转鼓式干燥”是指使用缓慢供热的大型转鼓用于将微藻干燥成膜或糊的方法。“旋转干燥”更类似于转鼓式干燥，不同之处在于空气泵用于改变压力以使水蒸发。“冷冻干燥”是指通过将主体材料冷冻、然后降低周围的压力并加入足够的热从而使材料中冷冻的水直接由固相升华成气相的脱水工艺。“日光干燥”是指使用玻璃和透镜汇聚并收集太阳的热量的方法。“喷雾干燥”是指通过使用热气快速干燥由液体或浆料生产干燥粉末的方法。
在一些实施方案中，将一种或多种稳定剂加入生物质中，然后得到干燥的生物质，从而稳定生物质的岩藻黄质含量。在一些实施方案中，稳定剂为抗氧化剂。在一些实施方案中，稳定剂为亲脂性抗氧化剂。抗氧化剂的非限定性实例包括：维生素C、维生素C棕榈酸脂、维生素E和迷迭香油。
在一些实施方案中，将稳定剂加入生物质中，使得稳定剂构成了生物质重量的0.1％至5％，然后干燥。
在一些实施方案中，在萃取工艺后加入稳定剂。在一些实施方案中，将稳定剂加入微藻萃取物中，使得稳定剂构成了微藻萃取物重量的0.1％至5％。非限定性实例，维生素E和/或维生素C棕榈酸脂(其为亲脂性材料)均可以加入微藻萃取物中。
Cheol-Ho Pan等人(Appl Biochem Biotechnol(2012)166:1843–1855)公开了占三角褐指藻萃取物重量的1.533％的岩藻黄质。值得注意的是，这是通过在30升塑料桶中养殖微藻而取得的。使用生物质生产技术(例如使用光生物反应器)达到高岩藻黄质含量的尝试得到非常低的岩藻黄质含量。由此，As such,Guil-Guerrero(Journal of FoodBiochemisby 25,2001,57-76)报告了微藻生物质的生产，其得到不到0.45％类胡萝卜素，其中具有大约50％岩藻黄质含量。
因此，在一些实施方案中，本发明提供了包含微藻干燥生物质的组合物，其包含干重超过0.5％,超过0.6％,超过0.7％,超过0.8％,超过0.9％,超过1％,超过1.1％,超过1.2％,超过1.3％,超过1.5％,超过1.6％,超过1.7％,超过1.8％,超过1.9％,超过2％,超过2.1％,超过2.2％,超过2.3％,超过2.4％或超过2.5％岩藻黄质，所述的微藻是在光生物反应器中培养的。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
如本文所用，术语“光生物反应器”是指用于支持生物活性环境的装置或系统，其中所述的生物活性环境用于能够实施光合作用的微生物有机体(例如微藻)的大规模(例如高于100升)养殖和/或生产。光生物反应器提供特异控制的环境，从而允许利用光源(例如太阳光)用于微生物有机体的自营生长。自营生长是指有机体利用光或化学能由无机物质合成其自身的食物的能力。
在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻干燥生物质的组合物，其中所述的生物质包含干重超过1％的岩藻黄质。在一个实施方案中，本发明提供了包含微藻干燥生物质的组合物，其中所述的生物质包含干重超过1.1％,或备选地超过1.2％,或备选地超过1.3％,或备选地超过1.4％,或备选地超过1.5％,或备选地超过1.6％,或备选地超过1.7％,或备选地超过1.8％,或备选地超过1.9％,或备选地超过2％岩藻黄质。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，岩藻黄质构成的微藻干燥生物质干重的至少1％,或备选地至少1.2％,至少1.3％,至少1.4％,至少1.5％,至少1.6％,至少1.7％,至少1.8％,至少1.9％,至少2％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻干燥的生物质包含岩藻黄质和其他的类胡萝卜素。在一个实施方案中，微藻干燥的生物质包含岩藻黄质、β-胡罗卜素或它们的异构体。在一个实施方案中，微藻干燥的生物质包含岩藻黄质、硅甲藻黄素或它们的异构体。在一个实施方案中，微藻干燥的生物质包含岩藻黄质、硅藻黄质或它们的异构体。
在一个实施方案中，微藻干燥的生物质进一步包含脂肪酸。
在一个实施方案中，脂肪酸构成了微藻干燥生物质干重的超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过9％,或备选地超过10％,或备选地超过11％,或备选地超过12％,或备选地超过13％,或备选地超过14％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过9％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的不到4％,或备选地不到5％,或备选地超过6％,或备选地不到7％,或备选地不到8％,或备选地不到9％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的2至10％,3至10％,4至10％,5至10％,2至8％,3至8％,2至6％,或3至6％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的超过4％,或备选地超过5％,或备选地超过6％,或备选地超过7％,或备选地超过8％,或备选地超过9％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的4％至20％,4％至15％,4％至10％,5％至20％,5％至15％,5％至10％,6％至20％,6％至15％,6％至10％,7％至0％,7％至15％,或7％至10％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的超过1％,或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过3.5％,或备选地超过4％,或备选地超过4.5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的1％至10％,1％至7％,1％至6％,1％至5％,2％至10％,2％至7％,2％至6％,2％至5％,3％至10％,3％至7％,3％至6％,3％至5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，多不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的3％至5％。
在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的超过0.5％,或备选地超过1％,或备选地超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过3.5％,或备选地超过4％,或备选地超过4.5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的1％至10％,1％至7％,1％至6％,1％至5％,2％至10％,2％至7％,2％至6％,2％至5％,3％至10％,3％至7％,3％至6％,或3％至5％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，单不饱和脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的3％至5％。
在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的超过0.4％,或备选地超过0.5％,或备选地超过0.6％,或备选地超过0.7％,或备选地超过1％,或备选地超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过2.5％,或备选地超过3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的0.4％至3％,0.4％至2％,0.4％至1.5％,0.4％至1％,0.5％至3％,0.5％至2％,0.5％至1.5％,或0.5％至1％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。在一个实施方案中，trans脂肪酸构成了微藻干燥的生物质干重的0.5％至1％。
在一个实施方案中，微藻干燥的生物质进一步包含选自硅甲藻黄素,硅藻黄质,β-胡罗卜素或它们的异构体的一种或多种类胡萝卜素。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含棕榈油酸和/或其异构体。在一个实施方案中，棕榈油酸和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过2.5％,或备选地超过3％。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含二十碳五烯酸和/或其异构体。在一个实施方案中，二十碳五烯酸和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的超过1％或备选地超过1.5％,或备选地超过2％,或备选地超过3％,或备选地超过3.5％,或备选地超过3.6％,或备选地超过3.7％,或备选地超过4％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含花生四烯酸和/或其异构体。在一个实施方案中，AA和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的超过0.1％或备选地超过0.01％,或备选地超过0.02％,或备选地超过0.03％,或备选地超过0.04％,或备选地超过0.05％,或备选地至少0.06。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含花生四烯酸(AA)和/或其异构体。在一个实施方案中，花生四烯酸和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的大约0.2％-0.5％,或备选地超过0.2％-0.4％,或备选地大约0.3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含DHA和/或其异构体。在一个实施方案中，DHA和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的超过0.05％,或备选地超过0.9％,或备选地超过0.10％,或备选地超过0.11％,或备选地超过0.12％,或备选地超过0.13％,或备选地超过0.14％,或备选地超过0.15％,或备选地超过0.16％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，包含岩藻黄质的微藻干燥生物质进一步包含PA和/或其异构体。在一个实施方案中，PA和/或其异构体构成了微藻干燥的生物质干重的超过1％或备选地超过1.1％,或备选地超过1.2％,或备选地超过1.3％,或备选地超过1.4％,或备选地至少1.5％,或备选地至少2％,或备选地至少3％。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在另一个实施方案中，本发明提供了包含微藻干燥生物质的组合物，其中所述的生物质包含：岩藻黄质,选自硅甲藻黄素、硅藻黄质、β-胡罗卜素或其异构体的一种或多种类胡萝卜素,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),γ亚麻酸,二十二碳六烯酸(DHA),棕榈酸(PA),或它们的异构体。
在一个实施方案中，微藻干燥生物质包含不到5％,4.5％,4％,3.5％,3％,2.9％,2.8％,2.7％,2.6％单糖和二糖。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在一个实施方案中，微藻干燥生物质包含不到5％,4.5％,4％,3.5％,3％,2.9％,2.8％,2.7％,2.6％葡萄糖。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。微藻干燥生物质包含不到2.7％葡萄糖。
在一个实施方案中，微藻干燥生物质包含不到5％,4.5％,4％,3.5％,3％,2.9％,2.8％,2.7％,2.6％糖。各种可能性都代表了本发明的分开的实施方案。
在本发明的一个实施方案中，碘构成了微藻干燥生物质干重的不到0.3ppm。在本发明的一个实施方案中，重金属(例如汞、铅、镉、砷等)构成了微藻干燥生物质干重的不到0.5ppm。
在讨论中，除非另作说明，否则诸如“基本上”和“大约”之类的用于修饰本发明实施方案的一个或多个特性的条件或关系特征的形容词都应该理解为是指所述的条件或特征被定义为在容忍的范围内，其中所述的容忍范围是指用于预期用途的实施方案的操作是可接受的。除非另作说名，在说明书和权利要求书中，词语“或”应该理解为包含性的“或”，而不是排他性的“或”，并且表明所关联项目的至少一者或任意的组合。
在本申请的说明书和权利要求书中，每个动词“包含”、“包括”或“具有”及其关联物用于表明动词的一个或多个对象不必是动词的一个或多个对象的成分、元素或部件的全部列表。
应该理解的是，为了清楚起见，在分开的实施方案的内容中描述的本发明的某些特性还可以在单一的实施方案中组合提供。相反，为了简洁，在单一实施方案的内容中描述的本发明的多个特性还可以单独地或者以任何合适的亚组合或者作为适用于本发明的任何其他所述的实施方案的方式提供。在多个实施方案的内容中所述的某些特性不应该被认为是这些实施方案的必要特性，除非该实施方案没有这些元素将不可操作。
上文描述的并且在以下权利要求书部分中要求的本发明的多个实施方案和方面在以下实施例中具有试验支持。
实施例
材料和方法
微藻的生长和养殖
将三角褐指藻保持在定义的人工海水介质中，所述的介质是由用于培养红藻紫球藻(Porphyridium cruentum)的生长介质研发而来的(JONES,R.F.,H.L.SPEER,ANDW.KURY.1963)。这种改进的盐水介质命名为SW，每升包含：H2O,27克(g)NaCl；6.6g MgSO4-7H2O；5.6g MgCl2*6H2O；1.5g CaCl2-2H2O；1.0g KNO3；0.07g KH2PO4；0.04g NaHCO3；1ml“铁原液”(18.6g Na2EDTA和2.4g FeCl3 6H2O/升,pH 7)；和1ml“微量元素”原液(40mg ZnCl2,600mg H3BO3,15mg CoCl2-6H2O,40mg CuCl2-2H2O,488mg MnCl2A4H2O,and 37mg(NH4)6MoO24-4H2O/升)。
在20℃下养殖三角褐指藻。鼓泡补充有2％CO2的空气，从而将培养物pH保持在7.5±0.5。在最低生物质达到3.5克/升时收获培养物。
在生物质和油性树脂中岩藻黄质含量的测定
在25ml容量瓶中，使用20ml甲醇超声处理5min来稀释70-80mg生物质样品，或者20-25mg 5％岩藻黄质油性树脂样品。在超声处理并冷却至环境温度后，使用甲醇将体积调节至最终体积(25ml)。将溶液过滤通过0,22μm PVDF注射过滤器，然后通过HPLC分析(以3个重复注射)。此外，通过使用甲醇稀释来制备标准纯度为98.9％(HPLC)溶液的岩藻黄质参照标准品(岩藻黄质,Lot:CDX-00006296-010，得自Chromadex,USA)，浓度为50ppm。将该溶液良好混合，并过滤通过0,22μm PVDF注射过滤器，然后通过HPLC分析(以3个重复注射)。在色谱中并在相应的吸收光谱下，在基于化合物的保留时间的分析中鉴定岩藻黄质、岩藻黄质异构体和其他的类胡萝卜素。
实施例1
在三角褐指藻中氮源对岩藻黄质累积的影响
将三角褐指藻养殖3天，在第3天，备选地将氮以KNO3或脲(CH4N2O)的形式加入。通过HPLC在3个时间点测定岩藻黄质的含量。结果显示，当细胞在0.5g/升脲存在下生长时，岩藻黄质占生物质的干重的百分率(也称为干重％/DW)增加。
表1.硝酸盐对岩藻黄质生产的影响
实施例2
在三角褐指藻中盐浓度对脂肪酸累积的影响
将三角褐指藻在不同浓度氯化钠(NaCl)存在下养殖。结果显示，当介质中氯化钠浓度由27g/升降低至9g/升时，由总脂肪酸得到的PA,AA,DPA,DHA和EPA的百分率增加(参见表2)。
表2.氯化钠对总脂肪酸(TFA)累积的影响
实施例3
三角褐指藻的生物质含量
养殖并收获三角褐指藻。通过HPLC检测生物质含量。在450nm下记录的萃取物的HPLC光谱示于图1中。
分析生物质含量，并且干生物质中的计算含量概括于表3中。
表3.三角褐指藻的生物质含量
单位 值 单位 值
Fuco ％/DW 1.7-2
总脂肪酸/DW ％/DW 14.5
C12:0月桂酸 ％/总脂肪 4-5 ％/DW 0.03
C14:0肉豆蔻酸 ％/总脂肪 12.2 ％/DW 1.04
C16:0棕榈酸 ％/总脂肪 0.2 ％/DW 1.52
C16:1棕榈油酸+异构体 ％/总脂肪 7.2 ％/DW 3.10
C16:3十六碳三烯酸(HTA) ％/总脂肪 0.3 ％/DW 2.25
C18:0硬脂酸 ％/总脂肪 17.6 ％/DW 0.03
C18:1-19油酸 ％/总脂肪 21.3 ％/DW 0.06
C18:2cis/trans ％/总脂肪 0.6 ％/DW 0.01
C18:2亚油酸 ％/总脂肪 7.3 ％/DW 0.23
C18:3α亚麻酸 ％/总脂肪 1.1 ％/DW 0.10
C18:3γ-亚麻酸 ％/总脂肪 2.1 ％/DW 0.04
C18:4十八碳四烯酸 ％/总脂肪 0.1 ％/DW 0.09
C20:0花生酸 ％/总脂肪 4.4 ％/DW 0.06
C20:1二十碳烯酸+异构体s ％/总脂肪 0.3 ％/DW 0.03
C20:2二十碳二烯酸+异构体 ％/总脂肪 0.5 ％/DW 0.04
C20:4花生四烯酸 ％/总脂肪 0.6 ％/DW 0.36
C20:5二十碳五烯酸 ％/总脂肪 0.3 ％/DW 4.04
C22:0山嵛酸 ％/总脂肪 0.1 ％/DW 0.03
C22:5十二碳五烯酸 ％/总脂肪 0.1 ％/DW 0.19
C22:6二十二碳六烯酸 ％/总脂肪 0.2 ％/DW 0.16
C24:0二十四酸 ％/总脂肪 0.1 ％/DW 0.62
C24:1二十四碳烯酸+异构体 ％/总脂肪 3.1 ％/DW 0.14
多不饱和脂肪酸 ％/总脂肪 25 ％/DW 5.07
其他 ％/总脂肪 0.5 ％/DW <0.1
实施例4
三角褐指藻的萃取
养殖并收获三角褐指藻。通过4种备选方法萃取生物质：乙醇萃取，SCF-CO2萃取，SCF-CO2和2％乙醇萃取，以及SCF-CO2然后通过乙醇萃取(2个阶段萃取)。所得萃取物的含量与对照大型海藻相当(参见表4)。
表4.萃取物含量的比较
实施例5
三角褐指藻生物质和萃取物的岩藻黄质含量
在三角褐指藻的5个样品中测定岩藻黄质的含量。通过HPLC定量岩藻黄质、其异构体和其他的类胡萝卜素。所分析的样品包括：生物质样品，和10％岩藻黄质油性树脂：NX2677。
在色谱和相应的吸收光谱中，在基于化合物的保留时间的分析中鉴定岩藻黄质、岩藻黄质异构体和其他的类胡萝卜素。
所有的三角褐指藻生物质样品均呈现高于1％重量/重量(％w/w)的岩藻黄质浓度，如表5中概括。
在色谱中呈现的岩藻黄质镜像异构体暂时鉴定为13-cis或13’-cis。其确认是根据保留时间和UV-vis吸收光谱进行的。根据科学文献，类胡萝卜素的cis异构体显示在大约330nm下其他的λ峰(Crupi等人,2013)。该峰代表了样品中总的岩藻黄质的大约5％，如表5中概括。
在鉴定具有硅甲藻黄素或硅藻黄质和β-胡罗卜素的样品中，还观察到存在其他的类胡萝卜素(参见图1和2)。这种观察在保留时间、吸收光谱和科学文献中保持(Lavaud等人,2002)。
表5.三角褐指藻中岩藻黄质的含量
样品 化合物 结果 单位
生物质 岩藻黄质 1.31±0.01 ％/DW
NX2677油性树脂 岩藻黄质 8.8±0.5 ％/DW
表6.岩藻黄质异构体在三角褐指藻生物质中的相对水平
化合物 相对％
所有的trans岩藻黄质 95,26％
13cis或13’cis岩藻黄质 4,74％
总的岩藻黄质 100％
实施例6
三角褐指藻生物质和萃取物的含量
养殖并收获三角褐指藻。表7a概括了三角褐指藻的干生物质含量，由三角褐指藻得到的油性树脂的含量，以及由大型海藻得到的油性树脂的含量。
如表7a中所证明，由三角褐指藻得到的油性树脂包含19.06％二十碳五烯酸(EPA),2.38％花生四烯酸(AA),和13.4％棕榈酸(PA)。此外，caprylic acid和癸酸构成了由三角褐指藻得到的油性树脂含量的不到0.02至0.05。
如表7a进一步证明，饱和脂肪酸构成了大型海藻萃取物的90.85％，但是构成了微藻萃取物的仅8.64％。由大型海藻得到的油性树脂的脂肪含量包含大部分的caprilycacid(48.17％干重)和癸酸(42.32％干重)，其中不饱和脂肪酸仅构成干重的0.55％。
值得注意的是，如表7b证明，由三角褐指藻得到的油性树脂中葡萄糖的含量处于所使用的测量装置的检测极限以下(表中示出不到0.1)。此外，单糖和二糖的含量也不可检测(表中示出不到0.7)。
表7a.生物质和油性树脂的含量
表7b.生物质和油性树脂的含量
实施例7
维生素C和迷迭香油对岩藻黄质稳定性的影响
养殖并收获三角褐指藻。将维生素C加入所得的生物质中，从而构成生物质重量的1％。备选地，将迷迭香油加入所得的生物质中，从而构成生物质重量的0.3％。在干燥生物质之前，在干的生物质中以及在生物质干燥后的第7天测定岩藻黄质的百分率。表8示出使用维生素C、迷迭香油处理的生物质、或者未处理的生物质的岩藻黄质含量的比较。结果证明，当将维生素C或迷迭香油加入生物质中时，岩藻黄质是稳定的。值得注意的是，在维生素C和迷迭香油存在下，岩藻黄质随着时间减少(参见最后一列)。
表8.在不同条件下岩藻黄质的稳定性
尽管与本发明的具体的实施方案相关联描述了本发明，但是明显的是，许多备选方案、修改和改变对于本领域那些技术人员而言是显而易见的。因此，应该预计涵盖所有这些落入所附权利要求书精神和广泛范围内的备选方案、修改和改变。

Claims (22)

1.一种包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含岩藻黄质和脂肪酸，其中单体和二糖构成了所述的微藻萃取物干重的不到0.7％。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述的岩藻黄质和脂肪酸分别构成了所述的微藻萃取物干重的超过2％和超过30％。
3.权利要求1所述的组合物，其中所述的岩藻黄质与所述的单糖和二糖之间的比例为至少4:1。
4.权利要求1所述的组合物，其中所述的葡萄糖构成了所述的微藻萃取物干重的不到0.1％。
5.权利要求1所述的组合物，其中所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过3％。
6.权利要求1所述的组合物，其中所述的微藻萃取物进一步包含选自硅甲藻黄素,硅藻黄质,β-胡罗卜素或它们的异构体的一种或多种类胡萝卜素。
7.权利要求1所述的组合物，其中所述的脂肪酸选自：饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸,trans脂肪酸,或它们的任意的组合。
8.权利要求7所述的组合物，其中所述的饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：丁酸,己酸,癸酸,月桂酸,肉豆蔻酸,十五碳烯酸,十七碳烯酸,硬脂酸,山嵛酸,二十四酸,或它们的异构体。
9.权利要求7所述的组合物，其中所述的单不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：肉豆蔻脑酸,棕榈油酸,油酸,二十二碳酸,或它们的异构体。
10.权利要求7所述的组合物，其中所述的多不饱和脂肪酸为选自以下的一种或多种脂肪酸：二十碳五烯酸(EPA),亚油酸,α亚麻酸,γ亚麻酸,十二碳五烯酸,二十二碳六烯酸(DHA),或它们的异构体。
11.一种包含微藻萃取物的组合物，其中所述的微藻萃取物包含超过2％岩藻黄质,选自硅甲藻黄素、硅藻黄质、β-胡罗卜素或其异构体的一种或多种类胡萝卜素,棕榈油酸,二十碳五烯酸(EPA),花生四烯酸(AA),二十二碳六烯酸(DHA),或它们的异构体。
12.权利要求11所述的组合物，其中所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过3％。
13.权利要求11所述的组合物，其中所述的岩藻黄质构成了所述的微藻萃取物干重的超过9％。
14.权利要求11所述的组合物，其中所述的棕榈油酸构成了所述的微藻萃取物干重的超过18％。
15.权利要求11所述的组合物，其中所述的EPA构成了所述的微藻萃取物干重的超过20％。
16.权利要求11所述的组合物，其中所述的AA构成了所述的微藻萃取物干重的超过0.3％。
17.权利要求11所述的组合物，其中所述的DHA构成了所述的微藻萃取物干重的超过0.2％。
18.权利要求1-17的任意一项所述的组合物，其中碘构成了所述的微藻萃取物干重的不到0.2ppm。
19.权利要求1-17的任意一项所述的组合物，其中重金属构成了所述的微藻萃取物干重的不到10ppm。
20.一种包含微藻干生物质的组合物，其中所述的生物质包含超过1.6干重％的岩藻黄质。
21.权利要求16所述的组合物，其中单体和二糖构成了所述的微藻干生物质干重的不到2.7％。
22.权利要求1-21的任意一项所述的组合物，其中所述的微藻萃取物得自选自以下的微藻：三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum),舟形藻(Navicula pelliculosa),双眉藻属(Amphora),等鞭金藻(Isochrysis aff.Galbana),金色奥杜藻(Odontella aurita),Nitzscia closterium,新月细柱藻(Cylindrotheca closterium),窄隙角毛藻(Chaetoseros sp.),赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi),或它们的组合。
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