CN116496967A - 一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用 - Google Patents
一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116496967A CN116496967A CN202310495058.7A CN202310495058A CN116496967A CN 116496967 A CN116496967 A CN 116496967A CN 202310495058 A CN202310495058 A CN 202310495058A CN 116496967 A CN116496967 A CN 116496967A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microalgae
- kojic acid
- content
- dunaliella salina
- mol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims abstract description 19
- BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N kojic acid Chemical compound OCC1=CC(=O)C(O)=CO1 BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 229960004705 kojic acid Drugs 0.000 claims abstract description 57
- WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N kojic acid Natural products OC(=O)C(N)CN1C=CC(=O)C(O)=C1 WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 241000195633 Dunaliella salina Species 0.000 claims abstract description 53
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 14
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 23
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 claims description 15
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims 6
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims 1
- 239000005648 plant growth regulator Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003630 growth substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 abstract description 3
- 244000080030 Puffbohne Species 0.000 abstract description 2
- 235000010749 Vicia faba Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000002098 Vicia faba var. major Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000005445 natural material Substances 0.000 abstract description 2
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000013555 soy sauce Nutrition 0.000 abstract description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- JGCSKOVQDXEQHI-UHFFFAOYSA-N phenazine-1-carboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2N=C3C(C(=O)O)=CC=CC3=NC2=C1 JGCSKOVQDXEQHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 7
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 7
- JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N (+)-Abscisic acid Chemical compound OC(=O)/C=C(/C)\C=C\[C@@]1(O)C(C)=CC(=O)CC1(C)C JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N 0.000 description 6
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 229930191978 Gibberellin Natural products 0.000 description 4
- IXORZMNAPKEEDV-UHFFFAOYSA-N gibberellic acid GA3 Natural products OC(=O)C1C2(C3)CC(=C)C3(O)CCC2C2(C=CC3O)C1C3(C)C(=O)O2 IXORZMNAPKEEDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003448 gibberellin Substances 0.000 description 4
- 239000003617 indole-3-acetic acid Substances 0.000 description 4
- 230000006372 lipid accumulation Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 3
- FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N desoxyabscisic acid Natural products OC(=O)C=C(C)C=CC1C(C)=CC(=O)CC1(C)C FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N nile red Chemical compound C1=CC=C2C3=NC4=CC=C(N(CC)CC)C=C4OC3=CC(=O)C2=C1 VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007447 staining method Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000224474 Nannochloropsis Species 0.000 description 2
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 description 1
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 1
- IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N Brassinolide Natural products O=C1OC[C@@H]2[C@@H]3[C@@](C)([C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](C(C)C)C)C)CC3)CC[C@@H]2[C@]2(C)[C@@H]1C[C@H](O)[C@H](O)C2 IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N 0.000 description 1
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000015731 Peptide Hormones Human genes 0.000 description 1
- 108010038988 Peptide Hormones Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- IXVMHGVQKLDRKH-KNBKMWSGSA-N brassinolide Chemical compound C1OC(=O)[C@H]2C[C@H](O)[C@H](O)C[C@]2(C)[C@H]2CC[C@]3(C)[C@@H]([C@H](C)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)C(C)C)CC[C@H]3[C@@H]21 IXVMHGVQKLDRKH-KNBKMWSGSA-N 0.000 description 1
- 150000001647 brassinosteroids Chemical class 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000004062 cytokinin Substances 0.000 description 1
- UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N cytokinin Natural products C1=NC=2C(NCC=C(CO)C)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(CO)O1 UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 1
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- -1 jasmonins Chemical compound 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000813 peptide hormone Substances 0.000 description 1
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/89—Algae ; Processes using algae
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明涉及微藻养植技术领域，特别涉及一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用，本发明以曲酸做为杜氏盐藻的生长调节剂，有效提高了杜氏盐藻的活性物质含量，经实验证实：终浓度为40μmol/L的曲酸能显著促进杜氏盐藻脂质的积累，终浓度为150μmol/L的曲酸能显著促进杜氏盐微藻胡萝卜素的积累，曲酸是一种传统酿造工业中产生的天然物质，广泛应用于酱油、豆瓣酱等日常食品中，无毒且安全性能较好，成本低廉，因此，发展曲酸作为一种生物源植物生长调节物质，研究其对微藻生长和活性物质积累的影响，对进一步开发曲酸作为一种植物生长调节剂应用于微藻的规模化生产具有重要的意义。
Description
【技术领域】
本发明涉及微藻种植技术领域，特别涉及一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用。
【背景技术】
微藻是光合效率最高的原始植物之一，其富含脂质、蛋白质及多种生物活性物质。微藻的脂质含量高，且富含多种人体必需的多不饱和脂肪酸，使其在生物能源领域和营养健康领域都极富应用前景。近几十年来，科学界一直在通过藻种选育改良和培养条件优化的方法来提高微藻的生物量和活性物质。在培养条件方面，实验室内对于微藻培养的研究，主要将温度、光照、PH、CO2、营养盐等方面的因素作为可调控的研究对象，并且当前的研究成果己趋于稳定，主要是利用非生物胁迫的方法诱导微藻储能物质积累。如采用三相培养模式培养微拟球藻，发现在第三阶段培养温度为5℃时，EPA产量较对照组增加了96％。但传统的非生物胁迫诱导微藻储能物质积累的方法虽然能促进EPA含量的积累，但由于微藻在胁迫环境中生长受到限制，导致生物量的积累降低，从而限制了储能物质的高效积累。此外，在实际应用中还会显著增加生产成本，而且许多优化后的条件在跑道池等开放式培养模式中难以采用，因此并不适于规模化生产。
植物生长调节剂是人工合成或从生物体中提取的具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物，它们能够在生理代谢层面影响植物细胞，并产生一定的生物学效应，包括；生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、乙烯、油菜素甾醇、茉莉素、水杨酸、多胺、多肽类激素及其他植物生长调节剂等。众多研究证明，植物生长调节剂(如油菜素内酯、吲哚乙酸、赤霉素、脱落酸、水杨酸等)在促进微藻生长、优化代谢产物的组成、增加抗逆性等方面有显著功效。在脂质积累方面，植物生长调节剂可以同时刺激微藻生长和促进脂质在藻细胞中的积累。如适当浓度的黄腐酸会促进单针藻的生长及油脂含量积累，吲哚-3-乙酸(IAA)能促进小球藻的油脂积累，赤霉素能增加微拟球藻细胞直径、细胞数量、叶绿素含量和脂质积累。
但是传统植物生长调节剂存在价格昂贵、有毒、使用限制多等缺点，难以在生产实践中广泛应用。因此廉价且绿色无污染的生长调节剂有待开发研究，本研究前期从微生物的粗提物中进行化合物的分离纯化，然后进行化合物普筛，以期找到能促进微藻生长和活性物质含量的一类便宜、方便、安全的生长调节剂，能提高微藻的生长和脂质的含量。
【发明内容】
在申请人的前期实验中发现，某些微生物粗提物对微藻有一定的生长调节作用，经过对粗提物的化合物进行纯化、初筛发现化合物曲酸有作为微藻生长调节剂的潜力，鉴于上述内容，有必要提供一种能促进微藻生长的一类便宜、方便、安全的生长调节剂，以期能提高微藻的活性物质含量。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种提高微藻活性物质含量的促进剂，所述促进剂为曲酸水溶液，所述曲酸水溶液的使用终浓度为20-200μmol/L。
进一步的，所述微藻为杜氏盐藻。
进一步的，所述活性物质为脂质和/或类胡萝卜素。
进一步的，所述曲酸水溶液的最佳使用终浓度为40μmol/L，所述活性物质为脂质。
进一步的，所述曲酸水溶液的最佳使用终浓度为150μmol/L，所述活性物质为类胡萝卜素。
一种应用所述提高微藻活性物质含量的促进剂使用方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将杜氏盐藻培养在含NaCl的F2液体培养基中，摇床震荡培养8-10天；
(2)在步骤(1)的藻液中加入曲酸，继续震荡培养、离心，收集藻体即得；
所述步骤(2)曲酸的终浓度为20-200μmol/L。
进一步的，所述步骤(1)杜氏盐藻摇床震荡培养的培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期为光照12h-黑暗12h。
进一步的，所述步骤(2)的震荡培养时间为4-5天，离心条件为4000rpm。
进一步的，所述步骤(2)曲酸的终浓度为40μmol/L时，显著提升杜氏盐藻脂质含量；所述步骤(2)曲酸的终浓度为150μmol/L时，显著提升杜氏盐微藻胡萝卜素含量。
本发明具有如下有益效果：
本发明以曲酸做为杜氏盐藻的生长调节剂，有效提高了杜氏盐藻的活性物质含量，经实验证实：终浓度为40μmol/L的曲酸能显著促进杜氏盐藻脂质的积累，终浓度为150μmol/L的曲酸能显著促进杜氏盐藻脂质和类胡萝卜素的积累，曲酸是一种传统酿造工业中产生的天然物质，广泛应用于酱油、豆瓣酱等日常食品中，无毒且安全性能较好，成本低廉，因此，发展曲酸作为一种生物源植物生长调节物质，研究其对微藻生长、PUFAs和类胡萝卜素积累的影响，对进一步开发曲酸作为一种植物生长调节剂应用于微藻的规模化生产具有重要的意义。
【附图说明】
图1是杜氏盐藻培养8-10天后用曲酸处理对脂质含量影响的结果图；
图2是用吩嗪-1-羧酸处理杜氏盐藻对脂质含量影响的结果图；
图3是杜氏盐藻培养3-4天后用曲酸处理对脂质含量影响的结果图；
图4是杜氏盐藻培养8-10天后用曲酸处理对类胡萝卜素含量影响的结果图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1：
在申请人的前期实验中发现，某些微生物粗提物对微藻有一定的生长调节作用，经过对粗提物的化合物进行纯化、初筛发现化合物曲酸有作为微藻生长调节剂的潜力，在此基础上，本实施例研究不同的微生物粗提物中纯化的化合物对微藻脂肪酸含量的影响，具体如下：
一、化合物选用曲酸：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用。杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)当杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为0、20、40、60、80、100μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
(3)通过尼罗红染色法快速测定藻体的脂质相对含量。
培养第8、第9、第10天各取一组数据，最终结果进行差异性分析，结果如图1所示：
杜氏盐藻的脂质含量在20、40、60、80、100μmol/L的浓度均能不同程度的提高微藻脂质的含量，在40μmol/L浓度达到最高，之后脂质含量随着曲酸浓度的增加而减少，由此说明，曲酸对杜氏盐藻脂质含量的影响呈现先促进后抑制的作用，最佳促进浓度为40μmol/L，比对照组(0μmol/L)增加了20.77％，达到显著差异。
二、化合物选用吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid)：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用。杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)当杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为0、20、40、60、80、100μmol/L加入不同质量的吩嗪-1-羧酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
(3)通过尼罗红染色法快速测定藻体的脂质相对含量。
培养第8、第9、第10天各取3组数据，最终结果进行差异性分析，结果如图2所示：
由图2可见，吩嗪-1-羧酸无论浓度怎样变化，都不影响杜氏盐藻的脂质含量。
由此可见，并非所有化合物都能对微藻活性物质含量产生影响，终浓度40μmol/L的曲酸能显著促进杜氏盐藻脂质的积累。
实施例2：
由实施例1可知，曲酸水溶液对杜氏盐藻有促进脂质积累的作用，本实施例在实施例1的基础上研究曲酸水溶液添加时机对微藻脂质积累的影响，具体如下：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用。杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)当杜氏盐藻培养3-4天至OD600为0.5-0.6时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为0、20、40、60、80、100μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
(3)通过尼罗红染色法快速测定藻体的脂质相对含量。
培养第3、第4天各取3组数据，最终结果进行差异性分析，最终结果如图3所示：
当杜氏盐藻培养3-4天就开始添加曲酸，无论曲酸终浓度是多少都对杜氏盐藻的脂质含量图3的影响不大，差异不显著。
由此，结合实施例1的曲酸添加时机说明，曲酸水溶液仅在杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，且浓度为40μmol/L的曲酸能显著加快杜氏盐藻脂质的积累。
实施例3：
由实施例1可知，曲酸水溶液对杜氏盐藻有促脂质积累的作用，除此之外，还发现曲酸对杜氏盐藻的类胡萝卜素含量也有促进作用，具体如下：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用。杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)当杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为0、40、100、150、200μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
(3)通过紫外分光光度法快速测定藻体的类胡萝卜素含量。最终结果如图4所示：
由图4可知，杜氏盐藻的类胡萝卜素含量在40、100、150、200μmol/L时均显著提高，其中在150μmol/L浓度达到最高，之后类胡萝卜素含量会随着曲酸浓度的增加而减少，由此说明，曲酸对杜氏盐微藻胡萝卜素含量的影响呈现先促进后抑制的作用，最佳促进浓度为150μmol/L，比对照组(0μmol/L)增加了26.59％，达到显著差异。
此外，曲酸还是一种非常廉价的化合物，曲酸价格约0.1元/g，远低于传统植物生长调剂剂(如价格较低的工业级赤霉素市场价1元/g以上，吲哚乙酸0.5元/g以上，脱落酸0.5元/g以上)，且起效浓度低，按最适浓度计算使用量为1.14g/m3，每m3成本仅为0.114元，在使用成本上远低于传统的植物生长调节剂，是一种不可多得的安全、高效的微藻植物生长调节剂。
综合本申请总结如下，
一、曲酸促进杜氏盐藻脂质含量的最佳培养方法如下：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用，杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)将杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为40μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
二、曲酸促进杜氏盐微藻的类胡萝卜素含量的最佳培养方法如下：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用，杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)将杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为150μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
三、曲酸同时促进杜氏盐藻脂质和类胡萝卜素含量的最佳培养方法如下：
(1)培养液为商业化的F2培养基，盐度为7％，配制后经121℃高压蒸汽灭菌30min，冷却后备用，杜氏盐藻培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期(光照/黑暗)为12h/12h。
(2)将杜氏盐藻培养8-10天至OD600为0.8-1.0时，取100mL藻液到三角瓶中，按照终浓度为40μmol/L加入不同质量的曲酸母液(100mmol/L)，继续震荡培养4-5天，4000rpm离心收集藻体。
综上所述，本申请从粗提库中选取不同化合物对杜氏盐藻开展生理实验，最终得出曲酸对杜氏盐藻的脂质和类胡萝卜素积累有良好促进作用，在可以作为杜氏盐藻的生长调节剂，有效提高了盐藻的营养价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种提高微藻活性物质含量的促进剂，其特征在于，所述促进剂为曲酸水溶液，所述曲酸水溶液的使用终浓度为20-200μmol/L。
2.根据权利要求1所述的一种提高微藻活性物质含量的促进剂，其特征在于，所述微藻为杜氏盐藻。
3.根据权利要求1所述的一种提高微藻活性物质含量的促进剂，其特征在于，所述活性物质为脂质和/或类胡萝卜素。
4.根据权利要求1所述的一种提高微藻活性物质含量的促进剂，其特征在于，所述曲酸水溶液的使用终浓度为40μmol/L，所述活性物质为脂质。
5.根据权利要求1所述的一种提高微藻活性物质含量的促进剂，其特征在于，所述曲酸水溶液的使用终浓度为150μmol/L，所述活性物质为类胡萝卜素。
6.一种应用如权利要求1所述提高微藻活性物质含量的促进剂使用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将杜氏盐藻培养在含NaCl的F2液体培养基中，摇床震荡培养8-10天；
(2)在步骤(1)的藻液中加入曲酸，继续震荡培养、离心，收集藻体即得；
所述步骤(2)曲酸的终浓度为20-200μmol/L。
7.如权利要求6所述提高微藻活性物质含量的促进剂促进微藻活性物质积累的方法，其特征在于，所述步骤(1)杜氏盐藻摇床震荡培养的培养温度为24±1℃，光照为80μmol.m-2.s-1，光周期为光照12h-黑暗12h。
8.如权利要求6所述提高微藻活性物质含量的促进剂促进微藻生长的方法，其特征在于，所述步骤(2)的震荡培养时间为4-5天，离心条件为4000rpm。
9.如权利要求6所述提高微藻活性物质含量的促进剂促进微藻生长的方法，其特征在于，所述步骤(2)曲酸的终浓度为40μmol/L时，显著提升杜氏盐藻脂质含量；所述步骤(2)曲酸的终浓度为150μmol/L时，显著提升杜氏盐微藻胡萝卜素含量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310042376 | 2023-01-28 | ||
| CN2023100423768 | 2023-01-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116496967A true CN116496967A (zh) | 2023-07-28 |
| CN116496967B CN116496967B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=87322720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310495058.7A Active CN116496967B (zh) | 2023-01-28 | 2023-05-05 | 一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116496967B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1066506A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-10 | Kohjin Co Ltd | 乾燥野菜のβ−カロチン含量低下防止剤 |
| WO2007049567A1 (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. | 物質の製造方法 |
| CN112471153A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-12 | 南通大学 | 曲酸在抑制核盘菌生长中的应用 |
-
2023
- 2023-05-05 CN CN202310495058.7A patent/CN116496967B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1066506A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-10 | Kohjin Co Ltd | 乾燥野菜のβ−カロチン含量低下防止剤 |
| WO2007049567A1 (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. | 物質の製造方法 |
| CN112471153A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-12 | 南通大学 | 曲酸在抑制核盘菌生长中的应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BIN LIU等: "Sesamol Enhances Cell Growth and the Biosynthesis and Accumulation of Docosahexaenoic Acid in the Microalga Crypthecodinium cohnii", J AGRIC FOOD CHEM, vol. 63, no. 23, 17 June 2015 (2015-06-17), pages 5640 - 5645 * |
| 刘璇等: "活性氧介导微藻脂质积累的研究现状及进展", 植物生理学报, vol. 58, no. 07, 31 December 2022 (2022-12-31), pages 1201 - 1211 * |
| 陶文沂, 孙微, 许正宏, 孙志浩: "曲酸在食品中的应用", 中国食品添加剂, no. 02, 31 December 2000 (2000-12-31), pages 26 - 31 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116496967B (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6414904B2 (ja) | 微細藻類、藍藻類及びそれらの代謝産物の産生のためのプロセス | |
| Fernández-Sevilla et al. | Biotechnological production of lutein and its applications | |
| KR101577820B1 (ko) | 종속영양 미세조류의 신규 배양 방법 | |
| CN103571906B (zh) | 一种利用微藻高效生产虾青素的新方法 | |
| Barghbani et al. | Investigating the effects of several parameters on the growth of Chlorella vulgaris using Taguchi's experimental approach | |
| JP6807329B2 (ja) | ω−７脂肪酸合成物、及び黄緑色藻を培養して該合成物を生産する方法と応用 | |
| Wen et al. | Enhancing the production of astaxanthin by mixotrophic cultivation of Haematococcus pluvialis in open raceway ponds | |
| WO2012100583A1 (zh) | 一种高产率的微藻培养方法 | |
| CN102094061B (zh) | 一种利用微藻生产叶黄素的方法 | |
| Mousavi Nadushan et al. | Optimization of production and antioxidant activity of fucoxanthin from marine haptophyte algae, Isochrysis galbana | |
| Ogbonna et al. | Effects of light on cell growth, chlorophyll, and carotenoid contents of Chlorella sorokiniana and Ankistrodesmus falcatus in poultry dropping medium | |
| MARTIN | Optimization Of Photobioreactor For Astaxanthin Production In Chlorella Zofingiensis. | |
| CN104232559B (zh) | 养殖微藻的方法及生产油脂的方法 | |
| KR20120110295A (ko) | 조류 배양용 배지 조성물 및 조류 배양 방법 | |
| WO2012065545A1 (zh) | 一种快速积累油脂和叶黄素的微藻培养方法 | |
| CN116496967B (zh) | 一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用 | |
| CN104178446B (zh) | 一种乙酰胆碱及其类似物在促进微藻生长及微藻油脂积累中的应用 | |
| CN102978115B (zh) | 一种微拟球藻突变株及其重离子诱变选育方法 | |
| Hakim et al. | The Effect of IAA Phytohormone (Indole-3-Acetic Acid) on the Growth, Lipid, Protein, Carbohydrate, and Pigment Content in Euglena sp. | |
| Mishra et al. | Dr. SYNERGISTIC EFFECTS OF NITROGEN DEPRIVATION AND HIGH IRRADIANCE TO ENHANCE BIOMASS AND LIPID PRODUCTION IN NANNOCHLOROPSIS | |
| CN104498362A (zh) | 小球藻的生物质培养方法 | |
| CN110004189A (zh) | 一种基于黄腐酸联合盐胁迫提高单针藻油脂积累的方法 | |
| CN114480131B (zh) | 一种产油微藻的开放式培养方法 | |
| EP3596198A1 (en) | Method for the production of microalgae | |
| CN114426928B (zh) | 一种抑制杂菌的微藻培养方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |