SU1609827A1

SU1609827A1 - Method of producing biomass of porphyridium single-cell algae

Info

Publication number: SU1609827A1
Application number: SU874298596A
Authority: SU
Inventors: Марина Иннокентьевна Юрьева; Геда Леопольдовна Клячко-Гурвич; Виктор Ефимович Семененко; Андрей Александрович Темных
Original assignee: Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии; Институт физиологии растений им.К.А.Тимирязева
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1990-11-30

Abstract

Изобретение относитс к биотехнологии выращивани водорослей, а именно к культивированию одноклеточных водорослей с высоким содержанием биологически активных веществ, таких как арахидонова и эйкозапентаенова кислоты. Целью изобретени вл етс повышение в биомассе водорослей содержани эйкозапентаеновой кислоты. Способ заключаетс в том, что культивирование водорослей осуществл ют на питательной среде, содержащей источники фосфора, натри , железа и микроэлементы, при непрерывном освещении и перемешивании газовоздушной смесью, содержащей углекислый газ, в течение 3-5 сут, после чего в среду внос т источник азота в виде азотнокислого натри в количестве 1 г/л и продолжают культивирование в течение 2-4 сут. Способ обеспечивает абсолютное повышение содержани эйкозапентаеновой кислоты в биомассе в три раза и относительное в 5-6 раз по сравнению с известным способом культивировани микроводоросли порфиридиум. 2 табл.This invention relates to a biotechnology for growing algae, namely cultivating unicellular algae with a high content of biologically active substances, such as arachidonic acid and eicosapentaenoic acid. The aim of the invention is to increase the content of eicosapentaenoic acid in the algal biomass. The method consists in that the cultivation of algae is carried out on a nutrient medium containing sources of phosphorus, sodium, iron and trace elements, with continuous illumination and stirring with an air-gas mixture containing carbon dioxide for 3-5 days, after which the source nitrogen in the form of sodium nitrate in the amount of 1 g / l and continue cultivation for 2-4 days. The method provides an absolute increase in the content of eicosapentaenoic acid in the biomass by three times and relative 5-6 times in comparison with the known method of cultivation of the microalga porphyridium. 2 tab.

Description

гии , относитс к биотехнологии выращивани водорослей, в частности к культивированию одноклеточных водорослей с высоким содержанием биологически ценных веществ, таких как арахидонова и эикозапентаенова жирные кислоты, и может быть использовано в медицинской промышленности дл получени высокоочищенных, а также ,х ра- biotechnology, the cultivation of algae, in particular the cultivation of unicellular algae with a high content of biologically valuable substances, such as arachidonic and eicosapentaenoic fatty acids, and can be used in the medical industry to obtain highly purified, as well as

препа аТ бильными изотопами препаратов этих кислот.preparative isotopes of preparations of these acids.

изобретени вл етс повыше- эГозапГта:Го:оГкГлГ ° - fr S -------: of the invention is higher - eGozapgta: Go: OHGHGG ° - fr S -------:

,,Ге-Ти Гро,, Ge-Ti Gro

вГнТгГ освещении и перемешивании газовоздушной смесью содепжашрм углекислый газ, в течение 3-5 сут поелеТего в среду внос т источник азота в виде азотin GnTgG illumination and agitation with an air-gas mixture of carbon dioxide gas, and for 3-5 days after this the nitrogen source is introduced into the medium in the form of nitrogen

иокислого натри в количестве 1 г/л и продолжают культивирование в течение 2-4 сут.sodium sulfate in the amount of 1 g / l and continue cultivation for 2-4 days.

Пример 1. Ма основе морской воды соленостью 35% готов т питательную среду , не содержащую основного источника азота, следующего состава, мг/л: NaHaPO 237; Na2 ЭДТА 37; FeCeHsOv ЗНаО 13,40; (NH-i)6Mo7024 4 Н20 3,14; MnCl2 4420 2,02; Сг(МОз)2 0,31; Со(МОз)2 бНаО 1,24.Example 1. Based on sea water with a salinity of 35%, a nutrient medium is prepared which does not contain the main source of nitrogen, of the following composition, mg / l: NaHaPO 237; Na2 EDTA 37; FeCeHsOv HNO 13.40; (NH-i) 6Mo7024 4 H20 3.14; MnCl2 4420 2.02; Cr (MO3) 2 0.31; Co (MOZ) 2 bNaO 1.24.

Производ т посев биомассы в культиватор (5-15 млн клеток/мл), заполненный питательной средой, и культивируют водоросли 4 сут.The biomass is sown in a cultivator (5-15 million cells / ml), filled with nutrient medium, and algae are cultivated for 4 days.

Выращивание порфиридиума ведут при 25°С и непрерывной освещенности 50 Вт/м. Газоснабжение и перемешивание культуры осуществл етс барботировани- ем газовоздушной смеси с содержанием С02 1,7%.The cultivation of porphyridium is carried out at 25 ° C and continuous illumination of 50 W / m. The gas supply and mixing of the culture is carried out by bubbling the gas-air mixture with a CO2 content of 1.7%.

Через 4 сут культивировани на среде, не содержащей основного источника азота, в среду к культуре добавл ют азот в виде NaNOa в концентрации 1 г/л и культивируют еще 3 сут (численность культуры достигает 40 -70 млн клеток/мл).After 4 days of cultivation on a medium that does not contain the main source of nitrogen, nitrogen is added to the culture as NaNOa at a concentration of 1 g / l and cultured for another 3 days (the culture reaches 40–70 million cells / ml).

Способ культивировани порфиридиума в режиме переменного минерального пи- тани позвол ет получить биомассу водоросли с содержанием в ней 2,0% от сухого вещества арахидоновой (АК) и 1,2% эйкозапентаеновой (ЭПК) жирных кислот.The method of cultivation of porphyridium in the mode of variable mineral nutrition makes it possible to obtain algae biomass with a content of 2.0% of dry matter of arachidonic acid (AA) and 1.2% of eicosapentaenoic acid (EPA) fatty acids.

Пример 2. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1, уменьшив лишь период культивировани на среде, не содержащей основного источника азота, до 3 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли составл ет 1,7% от сухого вещества , а ЭПК- 1,0%.Example 2. Porphyridium is cultivated as in Example 1, reducing only the period of cultivation on medium not containing the main source of nitrogen to 3 days. The content of AA in the biomass of algae is 1.7% of the dry matter, and EPA is 1.0%.

Пример 3. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1, увеличив лишь период культивировани на среде, не содержащей основного источника азота, до 5 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли 2,0% от сухого вещества, а ЭПК 0,9%.Example 3. Porphyridium is cultivated as in Example 1, increasing only the period of cultivation on medium not containing the main source of nitrogen to 5 days. At the same time, the content of AA in the biomass of alga is 2.0% of dry matter, and the EPA is 0.9%.

П р и м е р 4. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1. Период культивировани на среде, не содержащей основного источника азота, составл ет 2 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли составл ет 1.4% от сухого вещества, а ЭПК- 0,9%.EXAMPLE 4 Porphyridium was cultured as in Example 1. The culture period on a medium not containing the main source of nitrogen was 2 days. The content of AA in the biomass of algae is 1.4% of the dry matter, and the EPA is 0.9%.

Пример 5. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1. Период культивировани на среде, не содержащей основного источника азота, составл ет 6 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли 1,7% от сухого вещества, а ЭП1Н),6%.Example 5. Porphyridium was cultivated as in Example 1. The period of cultivation on medium not containing the main source of nitrogen is 6 days. The content of AA in the biomass of algae is 1.7% of dry matter, and EP1H), 6%.

Пример б. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1, уменьшив лишь период культивировани на среде, содержащей азот, до 2 сут. При этом содержание АК в биомассе порфиридиума составл ет 1,8% от сухого вещества, а ЭПК 1,0%.Example b. Porphyridium is cultivated as in Example 1, reducing only the cultivation period on a medium containing nitrogen to 2 days. The content of AA in the porphyridian biomass is 1.8% of the dry matter, and EPA is 1.0%.

Пример 7. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1. увеличив лишь период культивировани на питательной среде после добавлени к культуре источни- ка азота до 4 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли составл ет 2,0% от сухого вещества, а ЭПК - 1,2%.Example 7. Porphyridium is cultivated as in Example 1. by increasing only the period of cultivation on a nutrient medium after adding a nitrogen source to the culture to 4 days. The content of AA in the algal biomass is 2.0% of dry matter, and EPA is 1.2%.

Пример 8. Порфиридиум культивиру- ют аналогично примеру 1. Период культивировани на питательной среде после добавлени к культуре основного источника азота равен 1 сут. При этом содержание АК в биомассе водоросли составл ет 1,3% от сухого веществ.а, а ЭПК - 0,3%.Example 8. Porphyridium cultivated as in example 1. The period of cultivation on a nutrient medium after adding the main nitrogen source to the culture is 1 day. At the same time, the content of AA in the biomass of algae is 1.3% of dry matter. A, and EPA - 0.3%.

Пример 9. Порфиридиум культивируют аналогично примеру 1, увеличив лишь период культивировани после добавлени к культуре азота до 5 дней. При этом содер- жание АК в биомассе водоросли составл ет 1,9% от сухого вещества, а ЭПК - 0,7%.Example 9 Porphyridium was cultured as in Example 1, increasing only the culture period after adding nitrogen to the culture to 5 days. At the same time, the content of AA in the biomass of the alga is 1.9% of the dry matter, and the EPA is 0.7%.

Приведенные примеры иллюстрируют накопление в биомассе арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот в зависимости от периодов культивировани ка среде, практически не содержащей источников азота, и на среде, куда дополнительно ввод т азотнокислый натрий в количестве 1 г/л. Оптимальный режим составл ет; первый этап 3-5 сут и второй этап 2-4 сут.The examples given illustrate the accumulation in the biomass of arachidonic and eicosapentaenoic acids, depending on the cultivation period, of a medium containing almost no nitrogen sources, and on a medium where sodium gum is added in an amount of 1 g / l. The optimal mode is; the first stage is 3-5 days and the second stage is 2-4 days.

В табл. 1 и 2 приведена кинетика накоплени биомассы порфиридиума, а также относительного и абсолютного содержани АК и ЭПК при выращивании микроводорослей соответственно известным и предлагаемым способами.In tab. Figures 1 and 2 show the kinetics of porphyridium biomass accumulation, as well as the relative and absolute contents of AA and EPA when growing microalgae, respectively, by known and proposed methods.

Claims

Given in Table. 1 and 2 data show that the implementation of the proposed method for. by decreasing the productivity of porphyridium (almost twofold) on the 8th day of cultivation, the absolute content of arachidonic acid decreases, and the content of EPA increases threefold (and the relative value increases 5-6 times). Invention Formula

The method of obtaining biomass of the unicellular alga Porfiridium enriched with eicosapentaenoic and arachidonic acids, including cultivation on a nutrient medium containing sources of phosphorus, sodium, iron and microelement, with continuous illumination and with stirring, with an air-gas mixture containing carbon dioxide, which differs from that, for the purpose of survival in biomass

algae content of eicosapentaenoic acid, cultivation is carried out within 3-5 days. then Wednesday

introduce a source of nitrogen in the form of sodium nitrate in the amount of 1 g / l and continue cultivation for 2-4 days.

Indicators

Biomass, g / l AK. % of ace

AK abs yield, mg / l suspension

EPA,% ace

EPA. abs yield, mg / l suspension

Indicators

Biomass, g / l AK. % of ace

Iak. abs mg / l suspension

| EPA. % of ace

EPA, abs. output. mg / l suspension

Table 1

Bgfl3 without nitrogen

1.5

0.6

table 2