CN114807272B - 一种重复利用藻细胞生产gg产品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种重复利用藻细胞生产GG产品的方法。另外，本发明发现，高盐胁迫后藻株在一定范围的渗透压下仍能继续生长，待其生长到一定生物量后转移到能富集GG的高渗透压培养条件下继续培养并细胞内合成GG，实现藻细胞的循环利用。基于上述发现，本发明提供了一种提高GG提取藻细胞活力的方法，实现了藻细胞循环投入GG生产，可有效节约藻株培养的时间成本，具有重要的经济意义。
Description
技术领域
本发明属于甘油葡糖苷制备技术领域，具体涉及一种重复利用藻细胞生产甘油葡糖苷产品的方法及相应的提取纯化方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
甘油葡糖苷(GLYCERYL GLUCOSIDE，简称GG)是由一分子甘油及一分子葡萄糖通过糖苷键连接而形成的糖苷类化合物，具有保湿、抗衰、修护、舒缓功能，目前在化妆品行业备受关注。
GG的主要合成方式为化学合成及酶法合成，而发明人所在团队在以往的研究中提供了一种获得高含量、高纯度GG的创新方法，即一种培养蓝藻制备GG的方法。蓝藻在高渗透压环境下培养，体内会合成GG等相容性物质用以抵抗外界高渗透压对细胞的损害，利用蓝藻生产GG能够实现在同一细胞内从二氧化碳到GG产品的直接转化，具有高转化率和低碳排放的特点。
从蓝藻细胞中提取其代谢产物的主要手段是利用乙醇溶液的渗透或破壁萃取手段，乙醇具很好的细胞壁渗透性，可以穿过细胞壁或溶解细胞膜，从而使代谢产物溶入乙醇中，并通过后期的精馏过程分离代谢产物。但这种萃取分离的技术会破坏蓝藻细胞内部组织结构导致其死亡，蓝藻细胞无法实现循环培养，导致生产成本增加，另外，破壁模式提取产生的废弃物还会成为环境治理的负担。
针对上述研究内容，发明人所在团队已经建立了户外养殖蓝藻生产GG的方法，其中，专利CN 108864218 B中提供了一种GG产品及GG的纯化方法与应用，是采用低渗萃取溶液使富集在胞内的GG分泌至胞外获得萃取液，再对萃取液进行后续加工获得高纯度的GG。针对经过低渗萃取后的藻细胞，发明人经过实验验证将其直接投入到原来的高渗透压环境下继续培养，发现其出现死亡现象，于是发明人所在团队在以往培养蓝藻生产GG产品的操作中，会将低渗萃取后的藻细胞喷雾成粉作为饲料、原料等低价值产品进行售卖。如能提供一种重复利用蓝藻细胞生产GG产品的方式，可以有效的减少企业在藻细胞培养部分的投入，从而降低生产成本，提高生产效率。
发明内容
针对上述研究背景中指出的问题，本发明目的在于提供一种重复利用蓝藻细胞生产GG产品的方法。基于该技术目的，本发明针对低渗溶液萃取后的藻细胞进行了研究，经研究发现，上述藻细胞在一定条件下培养可以恢复耐高渗透压环境的生长状态，并再次通过高渗胁迫促使胞内富集GG，实现藻细胞的可重复利用。
基于上述发现，本发明提供以下技术方案：
本发明第一个方面，提供一种恢复藻细胞中甘油葡糖苷产量的方法，所述藻细胞是高渗溶液胁迫培养并通过低渗溶液萃取后的废弃藻细胞，所述方法包括以下步骤：
(1)获得高渗溶液胁迫培养并通过低渗溶液萃取后的废弃藻细胞；
(2)恢复上述废弃藻细胞在高渗溶液下的生长状态：将所述废弃藻细胞接种到培养基中进行培养，所述培养基中含有细胞渗透压的调节剂，所述调节剂在培养基中的浓度为600mmol/L≥C1≥100mmol/L；
(3)实现胞内高含量GG的富集：将步骤(2)中培养的藻细胞接种到培养基中进行培养，所述培养基中调节剂的浓度为1500mmol/L≥C2≥600mmol/L。
以往的藻细胞高渗提取GG方法中，萃取后的藻细胞活力不足，只能作为一种废弃物，作为低价值的藻泥肥料等进行出售。上述第一方面的方案首先提供了一种恢复藻细胞耐高渗环境下的生长状态并实现胞内GG富集的方法，实现了废弃藻细胞的重复利用。进一步的，本发明还提供了一种可重复利用藻细胞生产GG的方法，包括GG的提取和藻细胞活力恢复，这两个部分循环进行，可实现藻细胞的无损伤提取并重复利用生产GG产品。
优选的，所述藻细胞为包括但不限于自养型微藻或异养型微藻中的一种；具体的实例中，所述藻细胞为蓝藻。
优选的，所述细胞渗透压的调节剂为盐，进一步的，为无机盐和/或有机盐无机盐和/或有机盐的一种或多种组合；所述无机盐为氯化钠、硫酸钠、氯化钾或其他无机盐类中的一种或多种；所述有机盐为甲酸钠、乙酸铵或其他有机盐类中的一种或多种。
因此，本发明第二方面，提供一种重复利用藻细胞生产GG的方法，包括按照第一方面所述恢复藻细胞中甘油葡糖苷产量的方法对藻细胞中GG进行富集，还包括对恢复后藻细胞中甘油葡糖苷的提取。
优选的，所述生产方法的步骤如下：
(1)提取：将藻细胞培养至一定生物量，补加渗透压调节剂使藻细胞处于高渗培养环境中，继续培养蓝藻细胞使其富集GG，收集藻细胞采用低渗萃取剂混合萃取，对萃取液进行分离、提纯，获得高纯度的GG产品；
(2)收集步骤(1)低渗萃取后的藻细胞置于低渗培养环境中培养至平台期，再转入高渗培养环境中使其合成并富集GG，并重复(1)提取步骤。
优选的，上述生产方法中，所述培养过程采用的培养基为Zarrouk培养基。
优选的，步骤(1)中，所述藻细胞培养的条件如下：培养温度为25～30℃，光照强度为250～350μmol photons/m2/s，培养过程中通入二氧化碳浓度为3～7％的空气。
优选的，步骤(1)中，所述高渗培养环境中，所述调节剂的浓度为600mmol/L及以上，所述高渗培养的时间为3天及以上。
优选的，步骤(2)中，所述低渗培养环境中，调节剂的浓度为600mmol/L≥C1≥100mmol/L。
优选的，步骤(2)中，所述低渗培养的时间为2天及以上。
本领域公知，蓝藻在高渗透压下，体内会合成GG等相容性物质用以抵抗外界高渗透压对细胞的损害，对富含GG的藻细胞经过低渗萃取后，再次直接投入到富集GG所需的高渗透压环境下继续培养，其细胞会出现死亡现象。于是，这种被低渗萃取后的藻细胞会被喷雾干燥成粉后直接出售。然而，本发明研究证实，上述藻细胞在一定培养条件下能够恢复到适应高渗环境下培养的生长状态，并且可以重新投入GG的生产。结合上述研究成果，本发明优化了GG的生产方法，采用本发明方法对藻细胞没有损伤，可重复利用藻细胞产GG。因此，利用这种无损伤提取的方法，既能够实现对GG的提取，又能使蓝藻细胞发挥更大的利用价值。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例及对比例中不同调节剂浓度对藻细胞活力恢复的影响；
图2为对比例中藻细胞生长状态；
其中，左图为低渗条件下培养的藻细胞状态，右图为重新投入到高渗溶液后藻细胞的状态。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，采用高渗胁迫藻细胞培养可以促使胞内合成GG，通过对富含GG的藻细胞进行低渗萃取，再经过分离、纯化可以获得一种纯度高的GG产品。本发明进一步证实了上述低渗萃取后的藻细胞在一定培养条件下可以实现藻细胞耐渗透压环境下生长状态的恢复，并且可以被重复利用来生产GG产品。基于本发明提供的这种藻细胞可重复利用生产GG的方法，可以显著节约蓝藻细胞的培养时间，从而降低生产成本，提高GG的生产效率。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例中，提供一种藻细胞可重复利用生产GG的方法，包括如下步骤：1、高渗胁迫萃取GG阶段
(1)获得培养后的藻细胞阶段：将藻细胞接种于Zarrouk培养基中(详见表1和表2)，在150L跑道池中进行培养。培养条件：温度控制在25～30℃之间，持续光照，光照强度为300μmol photons/m2/s，通气量为：10L/min，所通气体为含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为5％(V/V)。培养时间6天。
(2)胞内GG富集阶段：藻细胞选用步骤(1)中培养后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钠(细胞渗透压调节剂)，使其最终浓度为900mmol/L，培养时间为8天。经最终培养后，通过检测，可以获得GG含量为32％(w/w)的藻细胞。
(3)胞内GG提取阶段：将步骤(2)中培养好的藻细胞进行采收，用低渗溶液对其进行萃取获得富含GG的低渗萃取液；再将低渗萃取液进行分离、脱盐脱色、浓缩、除菌、分装得到高浓度、高纯度GG产品。具体方法见专利号201810907595.7《一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用》。2、恢复藻细胞活力及重复利用生产阶段
(4)恢复藻细胞耐高渗环境下的生长状态阶段：藻细胞选用步骤(3)萃取后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)中培养基的基础上逐级补加氯化钠，使其最终浓度为400mmol/L，培养时间为6天。此阶段不仅能恢复藻细胞的耐高渗透压环境的生长状态，还可以使胞内GG进行初步的拔高，经过该阶段的培养后，可以获得GG含量为10％(w/w)以上的藻细胞。
(5)藻细胞重复利用产GG阶段：将步骤(4)培养后的藻细胞进行采收投入到步骤(2)中的培养基，培养条件和步骤(2)一致，培养时间4天，经过此阶段的培养后，经过检测，可以获得富含30％(w/w)以上GG的藻细胞。然后重复步骤(3)进行进一步的提取、分离等步骤获得GG产品。
表1Zarrouk培养基配方
表2母液配方
实施例2
本实施例中，提供一种藻细胞可重复利用生产GG的方法，包括如下步骤：1、高渗胁迫萃取GG阶段
(1)获得培养后的藻细胞阶段：将藻细胞接种于Zarrouk培养基中(详见表1和表2)，在150L跑道池中进行培养。培养条件：温度控制在25～30℃之间，持续光照，光照强度为300μmol photons/m2/s，通气量为：10L/min，所通气体为含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为5％(V/V)。培养时间6天。
(2)胞内GG富集阶段：藻细胞选用步骤(1)中培养后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钾，使其最终浓度为900mmol/L，培养时间为9天。经最终培养后，通过检测，可以获得GG含量为32％(w/w)的藻细胞。
(3)胞内GG提取阶段：将步骤(2)中培养好的藻细胞进行采收，用低渗溶液对其进行萃取获得富含GG的低渗萃取液；再将低渗萃取液进行分离、脱盐脱色、浓缩、除菌、分装得到高浓度、高纯度GG产品。具体方法见专利号201810907595.7《一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用》。2、恢复藻细胞活力及重复利用生产阶段
(4)恢复藻细胞耐高渗环境下的生长状态阶段：藻细胞选用步骤(3)萃取后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钾，使其最终浓度为350mmol/L，培养时间为5天。此阶段不仅能恢复藻细胞的耐高渗透压环境的生长状态，还可以使胞内GG进行初步的拔高，经过该阶段的培养后，可以获得GG含量为9％(w/w)以上的藻细胞。
(5)藻细胞重复利用产GG阶段：将步骤(5)培养后的藻细胞进行采收投入到步骤(2)中的培养基，培养条件和步骤(2)一致，培养时间5天，经过此阶段的培养后，经过检测，可以获得富含31％(w/w)以上GG的藻细胞。然后重复步骤(3)进行进一步的提取、分离等步骤获得GG产品。
实施例3
本实施例中，提供一种藻细胞可重复利用生产GG的方法，包括如下步骤：1、高渗胁迫萃取GG阶段
(1)获得培养后的藻细胞阶段：将藻细胞接种于Zarrouk培养基中(详见表1和表2)，在150L跑道池中进行培养。培养条件：温度控制在25～30℃之间，持续光照，光照强度为300μmol photons/m2/s，通气量为：10L/min，所通气体为含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为5％(V/V)。培养时间8天。
(2)胞内GG富集阶段：藻细胞选用步骤(1)中培养后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钾，使其最终浓度为1000mmol/L，培养时间为8天。经最终培养后，通过检测，可以获得GG含量为33％(w/w)以上的藻细胞。
(3)胞内GG提取阶段：将步骤(2)中培养好的藻细胞进行采收，用低渗溶液对其进行萃取获得富含GG的低渗萃取液；再将低渗萃取液进行分离、脱盐脱色、浓缩、除菌、分装得到高浓度、高纯度GG产品。具体方法见专利号201810907595.7《一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用》。2、恢复藻细胞活力及重复利用生产阶段
(4)恢复藻细胞耐高渗环境下的生长状态阶段：藻细胞选用步骤(3)萃取后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钾，使其最终浓度为450mmol/L，培养时间为6天。此阶段不仅能恢复藻细胞的耐高渗透压环境的生长状态，还可以使胞内GG进行初步的拔高，经过该阶段的培养后，可以获得GG含量为10％(w/w)以上的藻细胞。
(5)藻细胞重复利用产GG阶段：将步骤(5)培养后的藻细胞进行采收投入到步骤(2)中的培养基，培养条件和步骤(2)一致，培养时间4天，经过此阶段的培养后，经过检测，可以获得富含33％(w/w)以上GG的藻细胞。然后重复步骤(3)进行进一步的提取、分离等步骤获得GG产品。
对比例1
(1)获得培养后的藻细胞阶段：将藻细胞接种于Zarrouk培养基中(详见表1和表2)，在150L跑道池中进行培养。培养条件：温度控制在25～30℃之间，持续光照，光照强度为300μmol photons/m2/s，通气量为：10L/min，所通气体为含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为5％(V/V)。培养时间8天。
(2)胞内GG富集阶段：藻细胞选用步骤(1)中培养后的藻细胞，此阶段培养条件与步骤(1)基本相同，区别于该步骤中培养基在步骤(1)培养基的基础上逐级补加氯化钠，使其最终浓度为1000mmol/L，培养时间为7天。经最终培养后，通过检测，可以获得GG含量为33％(w/w)以上的藻细胞。
(3)胞内GG提取阶段：将步骤(2)中培养好的藻细胞进行采收，用低渗溶液对其进行萃取获得富含GG的低渗萃取液；再将低渗萃取液进行分离、脱盐脱色、浓缩、除菌、分装得到高浓度、高纯度GG产品。具体方法见专利号201810907595.7《一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用》。
(4)藻细胞选用步骤(3)萃取后的藻细胞，将步骤(3)中的藻细胞采收后投入到步骤(2)中的培养基，培养条件和步骤(2)一致，观察藻细胞的生长状态。
对每个实施例和对比例步骤(4)和步骤(5)中藻细胞的生长状态进行测定，由图可以看出，将萃取后的藻细胞直接加到高渗透压环境下，其生长趋势缓慢，出现藻体死亡的现象。而实施例1、实施例2、实施例3三种藻细胞生长状态经过在一定条件下培养后可恢复其耐高渗环境下的生长状态，可继续在高渗环境下进行培养以蓄积胞内GG。
图2验证了对比例1的结果，左图是低渗萃取后的藻细胞在显微镜下的状态，右图是低渗萃取后的藻细胞投入到高渗溶液培养后在显微镜下的状态。由图可以看出，左图的藻丝状态比较完整，而右图中的藻丝出现了裂解情况，由此可知，在充分利用藻细胞重复利用产GG过程中，需要先恢复细胞耐高渗环境下的生长状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种恢复藻细胞中甘油葡糖苷产量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）获得高渗溶液胁迫培养并通过低渗溶液萃取后的废弃藻细胞，所述高渗溶液中细胞渗透压调节剂的终浓度为900-1000mmol/L；
（2）将上述步骤萃取后的藻细胞接种到Zarrouk培养基中进行培养，在培养基中逐级补加细胞渗透压调节剂，使其最终浓度为350-450mmol/L，培养5-6天；
（3）将步骤（2）中培养得到的藻细胞接种Zarrouk培养基中进行培养，在培养基中逐级补加细胞渗透压调节剂，使其最终浓度为900-1000mmol/L，培养时间为4天；
所述藻细胞为蓝藻；
所述细胞渗透压的调节剂为氯化钠或氯化钾。
2.权利要求1所述的方法，其中所述步骤1)-3)的培养条件为：温度控制在25～30℃之间，持续光照，
光照强度为300μmolphotons/m2/s，通气量为：10L/min，所通气体为含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为5％(V/V)。
3.一种重复利用藻细胞生产甘油葡糖苷的方法，其特征在于，包括按照权利要求1所述的方法对藻细胞中甘油葡糖苷进行富集，还包括对恢复后藻细胞中的甘油葡糖苷进行提取的步骤。
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108864218A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-23 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用 |
| CN108977402A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-11 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种获得高含量甘油葡萄糖苷藻细胞的养殖方法 |
| CN108949644A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-07 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种生产甘油葡萄糖苷过程中恢复蛋白质含量的方法 |
Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 四列藻继盐胁迫后的超补偿生长;郭羽丰,段舜山,李爱芬,刘振乾;海洋科学(第05期);全文 * |
| 郭羽丰,段舜山,李爱芬,刘振乾.四列藻继盐胁迫后的超补偿生长.海洋科学.2005,(第05期),全文. * |
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