CN113969240B - 一种耐高光的螺旋藻及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一种耐高光的螺旋藻及其应用。本发明从水样中分离获得一株螺旋藻(Spirulina sp.)MEM‑A‑410，于2021年9月1日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M20211117。该藻株耐高光、生长速度快，在高光照射下生长速度显著高于现有的螺旋藻。当提高光照强度到200μE·m‑2·s‑1，干重大幅度提升，与其他藻种相比，至少高出一倍。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一种耐高光螺旋藻及其应用。
背景技术
螺旋藻是现在少有的已实现大规模人工养殖的藻种，分布较广，海水和淡水中均有，对温度的适应性较强，通常培养温度20-35℃。相较于其他藻种，螺旋藻容易养殖，且增长速度很快，很容易做到生物量上的积累。现有研究证实，蓝藻会通过控制液泡的中液体的体积控制浮沉以对抗过强的光照，同时螺旋藻也是目前已知的光合效率最高的生物之一。且螺旋藻具有蓝藻普遍含有的藻蓝蛋白，现已有商业提取方法，且效率较高，有很高的应用潜力。
目前螺旋藻室外养殖面临的着一些问题，如污染、强光等。目前已有配套的设施可将室外养殖搬到室内进行精养，但成本也大幅提升。本发明的研究工作发现，虽然分离出的螺旋藻也会有抱团的现象以对抗较强的光照，且Fv/Fm值也偏低，但在高光的刺激下，仍比普通光照强度下的浓度大幅提升，并且在同等条件下比其余藻种的干重高出不少。这使得该藻有进一步成为室外养殖藻种的潜力。
现有的螺旋藻藻种多取自各地的藻种库，相关的研究已较为透彻。也有相关研究证实了螺旋藻中有些种类对于高光有较强的耐受力，对于野外的种质资源则需要大量的人力时间成本，同时野外的种质资源也拥有着无限的潜力等待着人去发掘。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种耐高光的螺旋藻及其应用，该藻株耐高光、生长速度快。
本发明从海口市海域的海水中分离获得一株螺旋藻(Spirulina sp.)，命名为MEM-A-410，其保藏编号为CCTCC NO:M20211117。分离方法具体包括：
从海口市周边海域采集水样，及时带回实验室进行藻种的分离。于显微镜下，用毛细管对单个藻细胞进行吸取，置于实验室的F2培养基下进行培养。水样中细胞过多时，加入灭菌水进行反复稀释，直到可以顺利吸出藻细胞。于锥形瓶中培养至细胞数量达到对数生长期后，在F2培养基平板上进行进一步划线分离，纯化。纯化后的微藻接入液体培养基中继续活化，培养至一定浓度即可进行生长性能的实验。
其中，F2培养基母液组成如下：
NaNO3200 g/L,NaH2PO413.3 g/L,f/2 Trace Metal Solution(微量元素)200mL(含FeCl33.65 g/L,Na2EDTA·2H2O 4.235g/L,CuSO4·5H2O 0.0196g/L,Na2MoO4·2H2O0.0126g/L,ZnSO4·7H2O 0.044g/L,CoCl2·6H2O 0.01092g/L,MnCl2·4H2O 0.36g/L)，f/2vitamin Solution(维生素)(B12 1mg/L,Biotin 1mg/L,Thiamine HCl 200mg/L)，Tris0.01mol/L，使用浓HCL调节pH＝7.6-8.0。
分离出的螺旋藻MEM410采用ITS rRNA基因通用引物ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)扩增ITS rRNA基因片段，序列如SEQ ID NO.1所示。
本发明所述螺旋藻MEM410分离自海口市海域的海水；所述分离采用的培养基由如下组分组成：
NaNO3200 g/L，NaH2PO413.3 g/L，FeCl33.65 g/L，Na2EDTA·2H2O 4.235g/L，CuSO4·5H2O 0.0196g/L，Na2MoO4·2H2O 0.0126g/L，ZnSO4·7H2O 0.044g/L,CoCl2·6H2O0.01092g/L，MnCl2·4H2O 0.36g/L，维生素(B121mg/L,Biotin1mg/L,Thiamine HCl 200mg/L)和Tris 0.01mol/L，pH＝7.6-8.0。
本发明还提供了所述螺旋藻在制备含藻蓝蛋白的产品中的应用。
本发明还提供了所述的螺旋藻在制备高脂肪产品中的应用。
所述产品包括保健品、食品和保健食品。
本发明还提供一种藻蓝蛋白的制备方法，培养本发明所述的微藻，提取藻蓝蛋白。
本发明还提供一种藻粉的制备方法，培养本发明所述的微藻，收集藻液，离心；将沉淀于-80℃冻冰，然后冷冻干燥24-36小时，获得藻粉。其中离心具体为2500rpm离心10min。
本发明提供的螺旋藻MEM-A-410耐高光、生长速度快，在高光照射下生长速度显著高于现有的螺旋藻。当提高光照强度到200μE·m-2·s-1，干重大幅度提升，与其他藻种相比，至少高出一倍。
生物保藏说明
螺旋藻MEM-A-410(Spirulina sp.MEM-A-410)，于2021年9月1日保藏在中国典型培养物保藏中心，地址为:中国，武汉，武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M20211117。
附图说明
图1为螺旋藻MEM410与其他藻类的生长曲线对比；
图2为螺旋藻MEM410与其他藻类的干重对比。
具体实施方式
本发明公开了一种耐高光的螺旋藻及其应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
从海口市周边海域采集水样，带回实验室进行藻种的分离。分离方法包括：于显微镜下，用毛细管对单个藻细胞进行吸取，置于实验室的F2培养基下进行培养。水样中细胞过多时，加入灭菌水进行反复稀释，直到可以顺利吸出藻细胞。于锥形瓶中培养至细胞数量达到对数生长期后，在F2培养基平板上进行进一步划线分离，纯化。纯化后的微藻接入液体培养基中继续活化，培养至一定浓度即可进行生长性能的实验。
实验时所用F2培养基母液配方：NaNO3200 g/L,NaH2PO413.3 g/L,f/2 TraceMetal Solution(微量元素)200mL(含FeCl33.65 g/L,Na2EDTA·2H2O4.235g/L,CuSO4·5H2O0.0196g/L,Na2MoO4·2H2O 0.0126g/L,ZnSO4·7H2O0.044g/L,CoCl2·6H2O 0.01092g/L,MnCl2·4H2O 0.36g/L)，f/2 vitamin Solution(维生素：B12 1mg/L,Biotin 1mg/L,Thiamine HCl 200mg/L)，Tris 0.01mol/L，使用浓HCL调节pH＝7.6-8.0。
分离出的螺旋藻MEM410使用采用ITS rRNA基因通用引物ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)扩增ITS rRNA基因片段。
MEM410的ITS序列如SEQ ID NO.1所示。
实施案例2不同光照强度下微藻的生长情况
实验时所用F2培养基配方：NaNO3200 g/L，NaH2PO413.3 g/L，f/2 Trace MetalSolution(微量元素)200mL(含FeCl33.65 g/L，Na2EDTA·2H2O 4.235g/L，CuSO4·5H2O0.0196g/L，Na2MoO4·2H2O 0.0126g/L，ZnSO4·7H2O 0.044g/L，CoCl2·6H2O 0.01092g/L，MnCl2·4H2O 0.36g/L)，f/2vitamin Solution(维生素：B121mg/L,Biotin 1mg/L,ThiamineHCl 200mg/L)，Tris 0.01mol/L，使用浓HCL调节pH＝7.6-8.0。
控制培养温度在25℃左右，分别于光照强度为50μE·m-2·s-1和200μE·m-2·s-1，持续24小时不间断光照，以相同方法配制F2培养基，控制微藻起始浓度OD750在0.3-0.5，集体配制再进行分装，每株藻3个平行，每两天测定一次OD值，并进行细胞计数，根据测定的指标绘制生长曲线(见图1)于第八天测定干重和脂质含量(见图2)。
根据图1可以看出，MEM410与对比的其余藻种有更快的生长速度，且培养过程中MEM410在200μE·m-2·s-1下比其余藻的生长更快且不易成团。根据测定的生长曲线，可以看出MEM410的OD值显著高于其余微藻，在高光下仍能达到3.0以上。
由图2可知，在第八天测得的干重，明显高于其余微藻，一定程度上反应出本发明螺旋藻MEM410具有可观的生物量。同一天测得的叶绿素含量是对比的几种藻最低的，反映出其光合效率之高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 海南大学
<120> 一株耐高光的螺旋藻及其应用
<130> MP21025383
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1202
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
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gt 1202
Claims (9)
1.保藏编号为CCTCC NO:M20211117的螺旋藻(Spirulina sp.)。
2.根据权利要求1所述的螺旋藻，其特征在于，其ITS rRNA基因的序列如SEQ ID NO.1所示。
3.根据权利要求1所述的螺旋藻，其特征在于，所述螺旋藻分离自海口市海域的海水。
4.根据权利要求3所述的螺旋藻，其特征在于，所述分离采用的培养基由如下组分组成：
NaNO3200 g/L,NaH2PO413.3 g/L,FeCl33.65 g/L,Na2EDTA·2H2O 4.235g/L,CuSO4·5H2O 0.0196g/L,Na2MoO4·2H2O 0.0126g/L,ZnSO4·7H2O 0.044g/L,CoCl2·6H2O0.01092g/L,MnCl2·4H2O 0.36g/L，维生素B121mg/L,Biotin 1mg/L,Thiamine HCl 200mg/L和Tris0.01mol/L，pH＝7.6-8.0。
5.权利要求1或2所述的螺旋藻在制备含藻蓝蛋白的产品中的应用。
6.权利要求1或2所述的螺旋藻在制备高脂肪产品中的应用。
7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征在于，所述产品包括保健品、食品和保健食品。
8.一种藻蓝蛋白的制备方法，其特征在于，培养权利要求1～4任一项所述的螺旋藻，提取藻蓝蛋白。
9.一种藻粉的制备方法，其特征在于，培养权利要求1～4任一项所述的螺旋藻，收集藻液，离心；将沉淀于-80℃冻冰，然后冷冻干燥24-36小时，获得藻粉。
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| CN113969240A CN113969240A (zh) | 2022-01-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111537918.6A Active CN113969240B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种耐高光的螺旋藻及其应用 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113969240B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015688A1 (fr) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Quoc Kiet Pham | PROCEDE DE CULTURE MIXOTROPHIQUE DE SPIRULINES POUR LA PRODUCTION D'UNE BIOMASSE RICHE EN ACIDES GRAS POLYINSATURES φ6 ET/OU EN SULFOLIPIDES |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111537918.6A patent/CN113969240B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015688A1 (fr) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Quoc Kiet Pham | PROCEDE DE CULTURE MIXOTROPHIQUE DE SPIRULINES POUR LA PRODUCTION D'UNE BIOMASSE RICHE EN ACIDES GRAS POLYINSATURES φ6 ET/OU EN SULFOLIPIDES |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 一株优异螺旋藻的分离及其优化培养;赵熙宁 等;山西农业大学学报;第38卷(第10期);第10-17页 * |
| 两族群钝顶螺旋藻 Spirulina ( Arthrospra) platensis光强适应性;高凌岩 等;干旱区资源与环境;第25卷(第11期);第199-204页 * |
| 光照对螺旋藻形态及胞外多糖的影响和机理;尤珊 等;海湖盐与化工;第33卷(第1期);第23-31页 * |
| 采用鼓泡柱式光生物反应器培养螺旋藻的研究;李志勇 等;食品工业科技(第5期);第18-21页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113969240A (zh) | 2022-01-25 |
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