MD4492C1 - Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis - Google Patents

Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis Download PDF

Info

Publication number
MD4492C1
MD4492C1 MDA20160091A MD20160091A MD4492C1 MD 4492 C1 MD4492 C1 MD 4492C1 MD A20160091 A MDA20160091 A MD A20160091A MD 20160091 A MD20160091 A MD 20160091A MD 4492 C1 MD4492 C1 MD 4492C1
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
cultivation
exopolysaccharides
spirulina
cyanobacterium
cuso4
Prior art date
Application number
MDA20160091A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Other versions
MD4492B1 (ro
Inventor
Валентина БУЛЬМАГА
Мария ПИСОВ
Original Assignee
Государственный Университет Молд0
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Университет Молд0 filed Critical Государственный Университет Молд0
Priority to MDA20160091A priority Critical patent/MD4492C1/ro
Publication of MD4492B1 publication Critical patent/MD4492B1/ro
Publication of MD4492C1 publication Critical patent/MD4492C1/ro

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la ficobiotehnologie, şi anume la un procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis, pentru utilizare în medicină şi industria alimentară.Procedeul, conform invenţiei, includeinocularea cianobacterieipe mediul nutritiv Zarrouk, cultivarea în decurs de 7 zile la iluminarea de 3500 lx şi temperatura de 35 °C, apoi la a 8-a zi mediul se suplimentează cu 2…4 mg/l CuSO4•5H2O şi cultivarea se efectuează încă 3 zile la iluminarea de 3500…5500 lx.Rezultatul constă în majorarea productivităţii cianobacteriei şi a conţinutului de exopolizaharide acide.

Description

Invenţia se referă la ficobiotehnologie, şi anume la un procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis pentru utilizare în medicină şi industria alimentară.
În ultimele decenii, o atenţie deosebită din partea cercetătorilor este orientată asupra proprietăţilor biologice şi chimice ale polizaharidelor, în special a polizaharidelor sulfatate. Polizaharidele sulfatate posedă o gamă largă de bioactivităţi importante: antioxidante, antivirale, anticoagulante şi trombocitare, precum şi de inhibare a unor tumori. Este deja bine cunoscută polizaharida sulfatată Ca-spirulina, obţinută din biomasa de spirulină, care posedă acţiune anticanceroasă. În acest context prezintă interes elaborarea procedeelor de inducere a sintezei polizaharidelor acide şi sulfatate la cianobacteria Spirulina platensis.
Este cunoscut un procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina subsalsa care utilizează stresul pentru sporirea producerii de exopolizaharide prin crearea deficienţei de fosfat sau nitrat, prin adaos de un surplus de NaCl (0,9M), precum şi nitrat de (10 mM) la mediul de cultivare [1].
Cu toate că a fost stabilit efectul pozitiv al factorilor menţionaţi asupra acumulării exopolizaharidelor la cianobacteria Spirulina subsalsa, dezavantajul acestui procedeu constă în diminuarea productivităţii şi a conţinutului de proteină în biomasă, cantitatea de exopolizaharide nu este considerabil de înaltă, fiind influenţată de durata cultivării, care în prezenţa excesului de 0,9 M NaCl atinge valoarea maximă în a 28-a zi de cultivare, ceea ce nu este rentabil din punct de vedere economic.
Mai este cunoscut un procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis cu conţinut bogat de polizaharide sulfatate, care prevede cultivarea în baloane Erlenmeyer de 4 litri, conţinând 3 litri de mediul Zarrouk autoclavat. Mediul a fost îmbogăţit cu azot (sub formă de nitrat de sodiu) în concentraţii de 45, 128, 293, 412 şi 622 ppm. pH-ul mediului a fost ajustat la 10,5 şi mediul a fost autoclavat. Algele au fost supuse barbotării cu 0,3% CO2 în aer şi au fost cultivate la 25 ± 3°C, la o iluminare continuă cu lămpi fluorescente. În biomasa de spirulină a fost determinat conţinutul de polizaharide sulfatate, care a constituit 5,02% şi 4,13% la cultivare pe mediu cu 412 ppm de azot (nivel optim) şi 45 ppm de azot (nivel limitat) [2].
Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că la cultivarea spirulinei pe medii ce conţin 412 ppm (nivel optim de N2) şi 45 ppm (nivel limitat de N2) se atinge un conţinut de doar 5,02% şi 4,13% polizaharide sulfatate sau 50,2 şi 41,3 g/kg de biomasă, respectiv.
Mai este cunoscut un procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis care include etapele: cultivarea spirulinei la intensitatea luminii de 96 µmol photons m(-2) s(-1) sau 7104 lx şi temperatura de 28°C şi acumularea biomasei, după care se majorează intensitatea luminii până la 192 µmol photons m(-2) s(-1) sau 14208 lx la temperatura de 38°C sau, ca factor stresant se utilizează 0,75 M NaCl şi cultivarea este continuată încă 2…3 zile în condiţii de stres [3].
Dezavantajul acestui procedeu constă în consumul sporit de energie electrică în cazul cultivării spirulinei în regim de iluminare continuă cu utilizarea lămpilor fluorescente (7104 şi 14208 lx), precum şi diminuarea productivităţii cianobacteriei Spirulina platensis şi a conţinutului de exopolizaharide acide la cultivare în prezenţa 0,50…0,75 M NaCl.
Problema pe care a rezolvă invenţia constă în asigurarea unei productivităţi mai înalte, stabile a spirulinei şi majorarea conţinutului de exopolizaharide acide produse de cianobacteria Spirulina platensis.
Procedeul de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis include inocularea cianobacteriei pe mediul nutritiv Zarrouk, cultivarea în decurs de 7 zile la iluminarea de 3500 lx şi temperatura de 35 °C, apoi la a 8-a zi mediul se suplimentează cu 2...4 mg/l CuSO4•5H2O şi cultivarea se efectuează încă 3 zile la iluminarea de 3500…5500 lx.
Rezultatul constă în majorarea productivităţii cianobacteriei şi a conţinutului de exopolizaharide acide, şi anume majorarea randamentului de exopolizaharide acide de 2…4 ori şi a productivităţii spirulinei de 1,27 ori.
Rezultatul tehnic obţinut se datorează utilizării în ziua a 8-a de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis a 2 factori de stres: suplimentarea cu CuSO4*5H2O şi majorarea intensităţii de iluminare, care induc producerea de exopolizaharide acide (inclusiv şi polizaharide sulfatate) pe suprafaţa pereţilor celulari şi eliminarea lor în lichidul de cultură, pentru anihilarea ionilor toxici de Cu2+, precum şi protejarea celulelor de efectul iluminării excesive la majorarea intensităţii de iluminare.
Exemple de realizare a invenţiei
Exemplul 1
150 ml suspensie de spirulină (0,4 mg/ml) se cultivă în mediul Zarrouk în decurs de 7 zile la iluminarea de 3500 lx, iar la a 8-a zi se suplimentează cu 2mg/l CuSO4•5H2O şi cultivarea este continuată încă 3 zile la 3500 lx. La a 11-a zi spirulina se separă de lichidul de cultură prin filtrare, lichidul cultural (fracţia 1 de exopolizaharide) se recoltează, iar biomasa se suspendă în 40 ml de apă distilată pentru extragerea exopolizaharidelor ataşate pe suprafaţa peretelui celular, se agită timp de 4…5 min, se filtrează cu pompa de vid, iar biomasa se spală cu 10 ml de apă bidistilată, extractele se colectează împreună (fracţia 2 de exopolizaharide). Fracţia 1 de exopolizaharide este concentrată de 10 ori la evaporatorul cu vacuum şi supusă dializei. Din fracţiile obţinute sunt luate probe pentru determinarea concentraţiei polizaharidelor acide cu reactivul alcian blue.
Exemplul 2
150 ml suspensie de spirulină (0,4mg/ml) se cultivă în mediul Zarrouk în decurs de 7 zile la iluminarea de 3500 lx, iar la a 8-a zi se suplimentează cu 2 mg/l CuSO4•5H2O şi cultivarea este continuată încă 3 zile la temperatura de 35 °C la 5500 lx. La a 10-a zi spirulina se separă de lichidul cultural prin filtrare, lichidul de cultură (fracţia 1 de exopolizaharide) se recoltează, iar biomasa se suspendă în 40 ml de apă distilată pentru extragerea exopolizaharidelor ataşate pe suprafaţa peretelui celular, se agită timp de 4…5 min, se filtrează, iar biomasa se spală cu 10 ml de apă bidistilată, extractele se colectează împreună (fracţia 2 de exopolizaharide). Fracţia 1 de exopolizaharide este concentrată de 10 ori la evaporatorul cu vacuum şi supusă dializei. Din fracţiile obţinute sunt luate probe pentru determinarea concentraţiei polizaharidelor acide cu reactivul alcian blue.
Analogic s-a procedat şi la cultivarea cianobacteriei Spirulina platensis, mediul fiind suplimentat cu 4 mg/l CuSO4*5H2O, la ambele intensităţi de iluminare. Rezultatele conform soluţiei propuse în invenţie sunt prezentate în tabel. Ele confirmă că utilizarea în ziua a 8-a de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis a 2 factori de stres: suplimentarea cu CuSO4*5H2O şi majorarea intensităţii de iluminare, induc o sporire de 2…4 ori a producţiei de exopolizaharide acide (inclusiv şi polizaharide sulfatate), faţă de soluţia de referinţă şi obţinerea unei cantităţi maxime de exopolizaharide acide de 238,3 g/kg la suplimentarea cu 2 mg/l CuSO4*5H2O la 5500 lx.
Tabel
N Spirulina cultivată cu adaos de săruri în a 8-a zi Produc-tivitatea la a 11-a zi, g/l Biomasa totală, mg Fracţia 1 de exopolizaharide în lichidul cultural după concentrare (96,15 ml) Fracţia 2 de exopolizaharide extract exopolizaharide (50 ml) Exopoli- zaharide acide totale, mg/g sau g/kg ΔE600 mg/g biomasă ΔE600 mg/g biomasă Conform soluţiei de referinţă 1 2 3 4 3500 lx 0 0,25 M/l NaCl 0,50 M/l NaCl 0,75 M/l NaCl 1,03 0,96 0,87 0,77 309,60 286,50 260,40 230,47 0,059 0,032 0,013 0,010 45,98 26,95 12,05 9,61 0,031 0,039 0,031 0,025 12,62 17,20 15,00 12,10 58,60 44,15 27,05 21,71 Conform soluţiei propuse în invenţie 3500 lx 0 1 mg/l CuSO4*5H2O 2 mg/l CuSO4*5H2O 4 mg/l CuSO4*5H2O 1,03 1,01 1,01 1,03 309,60 309,00 302,70 303,00 0,059 0,148 0,167 0,171 45,98 115,57 133,13 136,18 0,031 0,044 0,054 0,045 12,62 18,30 22,50 18,40 58,60 133,87 155,63 154,58 5500 lx 0 1mg/l CuSO4*5H2O 2 mg/l CuSO4*5H2O 4 mg/l CuSO4*5H2O 1,15 1,10 1,27 1,12 345,30 330,90 382,20 334,50 0,144 0,128 0,331 0,245 100,63 93,34 208,98 176,74 0,066 0,097 0,089 0,064 24,10 36,90 29,30 24,1 124,73 130,24 238,30 200,84
1. Chakraborty Tania, A. K. Sen and R. Pal. Stress induced extra cellular polysaccharide of Spirulina subsalsa and its chemical characterization. Journal of Algal Biomass Utilization. 2015, 6(3), p. 24-38
2. Abd El Baky H, Hanaa El Baz KF and El-Latife S A. Induction of Sulfated Polysaccharides in Spirulina platensis as Response to Nitrogen Concentration and its Biological Evaluation. Journal Aquaculture Research Development 2013, vol. 5 no 1, p. 1-8
3. Meng-Chou LEE. Yean-Chang CHEN. Tzu-Chien PENG. Two-stage culture method for optimized polysaccharide production in Spirulina platensis. Jurnal of the Science of Food and Agriculture, vol. 92, 2012, p.1562-1569.

Claims (1)

  1. Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis, care include inocularea acesteia pe mediul nutritiv Zarrouk, cultivarea în decurs de 7 zile la iluminarea de 3500 lx şi temperatura de 35 °C, apoi la a 8-a zi mediul se suplimentează cu 2…4 mg/l CuSO4 ▪5H2O şi cultivarea se efectuează încă 3 zile la iluminarea de 3500…5500 lx.
MDA20160091A 2016-07-28 2016-07-28 Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis MD4492C1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20160091A MD4492C1 (ro) 2016-07-28 2016-07-28 Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20160091A MD4492C1 (ro) 2016-07-28 2016-07-28 Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD4492B1 MD4492B1 (ro) 2017-06-30
MD4492C1 true MD4492C1 (ro) 2018-01-31

Family

ID=59272855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDA20160091A MD4492C1 (ro) 2016-07-28 2016-07-28 Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD4492C1 (ro)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108265014B (zh) * 2017-12-28 2019-06-25 中国科学院南海海洋研究所 一株通过太空育种获得的高品质海水螺旋藻及其用途

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD167F1 (ro) * 1993-03-18 1995-02-28 Iurie Potapov Termogenerator si dispozitiv pentru incalzirea lichidelor
MD2386B2 (ro) * 2001-05-15 2004-02-29 Inst De Microbiologie Al Acade Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
MD2409B2 (ro) * 2001-08-10 2004-03-31 Univ De Stat Din Moldova Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
RU2277124C1 (ru) * 2004-12-10 2006-05-27 Институт Физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской Академии Наук Способ получения обогащенной цинком биомассы спирулины (spirulina platensis)
MD3417F1 (ro) * 2007-03-16 2007-10-31 Universitatea De Stat Din Moldova Mediu nutritiv pentru cultivarea cianobacteriei Spirulina platensis
RO122415B1 (ro) * 2002-05-17 2009-05-29 Hofigal Export- Import S.A. Mediu de culturi pentru spirulina planteusis (nordst) geitl
MD228Y (ro) * 2010-01-28 2010-06-30 Universitatea De Stat Din Moldova Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
WO2016050965A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung einer biomasse mit hohem exopolysaccharid-gehalt

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD167F1 (ro) * 1993-03-18 1995-02-28 Iurie Potapov Termogenerator si dispozitiv pentru incalzirea lichidelor
MD2386B2 (ro) * 2001-05-15 2004-02-29 Inst De Microbiologie Al Acade Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
MD2409B2 (ro) * 2001-08-10 2004-03-31 Univ De Stat Din Moldova Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
RO122415B1 (ro) * 2002-05-17 2009-05-29 Hofigal Export- Import S.A. Mediu de culturi pentru spirulina planteusis (nordst) geitl
RU2277124C1 (ru) * 2004-12-10 2006-05-27 Институт Физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской Академии Наук Способ получения обогащенной цинком биомассы спирулины (spirulina platensis)
MD3417F1 (ro) * 2007-03-16 2007-10-31 Universitatea De Stat Din Moldova Mediu nutritiv pentru cultivarea cianobacteriei Spirulina platensis
MD228Y (ro) * 2010-01-28 2010-06-30 Universitatea De Stat Din Moldova Procedeu de cultivare a cianobacteriei Spirulina platensis
WO2016050965A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung einer biomasse mit hohem exopolysaccharid-gehalt

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Abd El Baky H, Hanaa El Baz KF and El-Latife S A. Induction of Sulfated Polysaccharides in Spirulina platensis as Response to Nitrogen Concentration and its Biological Evaluation. Journal Aquaculture Research Development 2013, vol. 5 no 1, p. 1-8 *
Chakraborty Tania, A. K. Sen and R. Pal. Stress induced extra cellular polysaccharide of Spirulina subsalsa and its chemical characterization. Journal of Algal Biomass Utilization. 2015, 6(3), p. 24-38 *
Meng-Chou LEE. Yean-Chang CHEN. Tzu-Chien PENG. Two-stage culture method for optimized polysaccharide production in Spirulina platensis. Jurnal of the Science of Food and Agriculture, vol. 92, 2012, p.1562-1569. *

Also Published As

Publication number Publication date
MD4492B1 (ro) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kain et al. Aspects of the biology of Laminaria hyperborea III. Survival and growth of gametophytes
CN108949644B (zh) 一种生产甘油葡萄糖苷过程中恢复蛋白质含量的方法
CN104894019A (zh) 螺旋藻藻种的选育方法
KR101160069B1 (ko) 코디세핀 성분이 다량 함유된 기능성 쌀 및 그 생산방법
KR102762662B1 (ko) 광조건에 따른 피코시아닌의 제조방법
CN110656049A (zh) 一种多段式盐胁迫微藻培养方法
JP2009072132A (ja) 健康機能性成分高含有褐藻類の製造方法
CN107354098A (zh) 一种利用丝状藻类同时培养的微藻共收获方法
US10745351B2 (en) Method of producing phycocyanin powder
CN110628645A (zh) 一种梅尼小环藻海水株的浓缩培养方法
CN105754927A (zh) 缢江蓠原生质体的制备方法
JPH09252761A (ja) エイコサペンタエン酸を増産させるナンノクロロプシス藻類の培養法
US20110124089A1 (en) Process to grow and concentrate algae
CN101220080B (zh) 一种从具鞘微鞘藻中提取藻蓝蛋白的方法
CN101235075B (zh) 一种从纤细席藻中提取藻蓝蛋白的方法
JP4411391B2 (ja) 藻類増殖方法及びその方法により得られる藻類培養体
KR101242393B1 (ko) 베타 글루칸 성분이 다량 함유된 기능성 쌀 생산방법
NZ541689A (en) Process and device for preparing phycoerythrin with high OD ratio
CN1322015C (zh) 一种提取荒漠藻多糖的方法
CN105684880A (zh) 一种可提高脐型紫菜中类菌胞素氨基酸含量的培养方法
JPS62239981A (ja) エイコサペンタエン酸高含有藻体の製造方法
CN110172412A (zh) 一种真姬菇的原生质体制备方法
JPS63215689A (ja) ランプテロフラビン及びその製法
KR100808115B1 (ko) 심층수를 이용한 스피룰리나 배지제조방법
RU2824762C1 (ru) Способ получения фикобилипротеинов

Legal Events

Date Code Title Description
FG4A Patent for invention issued
KA4A Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)
MM4A Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees