專(zhuān)利名稱(chēng)：促進(jìn)螺旋藻細(xì)胞積累蛋白質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高浮游植物蛋白質(zhì)含量的方法，具體地說(shuō)，涉及提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法。
背景技術(shù)：
螺旋藻(Spirulina)又名藍(lán)藻，具有滋補(bǔ)、強(qiáng)壯、益氣養(yǎng)血、抗?fàn)I養(yǎng)不良等作用，它富含豐富的維生素、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、微量元素，尤其它含有的蛋白質(zhì)是螺旋藻的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，螺旋藻已廣泛用于醫(yī)藥保健、食品添加、飼料添加、水產(chǎn)養(yǎng)殖、精細(xì)化工等方面。如螺旋藻蛋白質(zhì)中的藻藍(lán)蛋白具有多種生物活性，藻藍(lán)蛋白具有提高機(jī)體免疫力和抗腫瘤作用，抗氧化和抗衰老的作用，抗疲勞和抗病毒的作用，抗輻射和抗突變的作用等多種藥理作用，在醫(yī)藥保健和基因工程領(lǐng)域具有廣泛的用途。
近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)分離、提取和應(yīng)用研究，或?qū)⒙菪宓鞍踪|(zhì)酶解成多肽用于保健品和食品添加。一般文獻(xiàn)報(bào)道，螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量60-70%，然而在螺旋藻企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)大部分產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量為50-60%。螺旋藻蛋白質(zhì)含量是螺旋藻產(chǎn)品重要指標(biāo)之一，食品螺旋藻粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)含量> 55%?？梢?jiàn)，提高螺旋藻蛋白質(zhì)含量對(duì)提高螺旋藻產(chǎn)品的質(zhì)量、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和螺旋藻蛋白資源的利用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)生產(chǎn)中螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量低的缺陷，提供一種提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法，該方法包括下述步驟1)培養(yǎng)螺旋藻細(xì)胞，至藻液的細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9-1. 4 ；2)將懸浮于藻池表面的螺旋藻細(xì)胞暴露在強(qiáng)光600-1800 μ mo I
照射6 8小時(shí)，收集下沉的螺旋藻細(xì)胞。前述的方法，還包括使下沉的螺旋藻細(xì)胞置于黑暗條件下1(Γ16小時(shí)，收集上浮的螺旋藻細(xì)胞的步驟。其中，步驟I)中培養(yǎng)螺旋藻細(xì)胞使用的培養(yǎng)液為Zairouk培養(yǎng)液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵O. 2g/L，EDTA 二鈉O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配制。優(yōu)選地，步驟I)中藻液的碳氮比控制在4. 3 6. I。優(yōu)選地，步驟2)中藻池深度超過(guò)30cm。靜置3飛小時(shí)以上使大部分藻細(xì)胞浮于液面層。優(yōu)選地，步驟2)中藻液溫度控制在35 47°C，以促進(jìn)藻細(xì)胞快速下沉。本發(fā)明還提供由上述方法制備的螺旋藻細(xì)胞以及由所述螺旋藻細(xì)胞制備的食品及保健品。還可將其制成蛋白含量高的藻泥和干藻粉產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明對(duì)于螺旋藻藻種和采用的預(yù)培養(yǎng)液沒(méi)有特殊要求，使用范圍比較廣泛；在一定條件下，使用強(qiáng)光照射和相對(duì)高溫，配合較低的碳氮比，可使螺旋藻蛋白含量增加約40個(gè)百分點(diǎn)以上，該方法可操作性強(qiáng)，效果顯著，極大地降低了螺旋藻蛋白的生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且拓寬了螺旋藻蛋白應(yīng)用范圍。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。以下實(shí)施例中采用的Zarrouk培養(yǎng)液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵O. 2g/L，EDTA 二鈉O. 08g/L, pH值8. 25 10，以水配制。 實(shí)施例I提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養(yǎng)液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 7天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并使藻液中螺旋藻細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 1，注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為35cm),靜置3小時(shí),溫度調(diào)節(jié)到35°C,暴露在強(qiáng)光600 μ mo I · m_2 · s—1下,照射6小時(shí)，當(dāng)大部分藻細(xì)胞下沉后，將沉于底層的螺旋藻細(xì)胞置于黑暗條件下10小時(shí)，使其大部分細(xì)胞上浮，收集上浮的螺旋藻細(xì)胞用于提取螺旋藻蛋白質(zhì)，所得螺旋藻粉蛋白質(zhì)含量可達(dá)71. 2%。實(shí)施例2提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養(yǎng)液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 7天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并使藻液中螺旋藻細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在5. 3，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為42cm)，靜置5小時(shí)，溫度調(diào)節(jié)到43°C，暴露在強(qiáng)光1300 μ mol · m_2 · s—1下，照射7小時(shí)，當(dāng)大部分藻細(xì)胞下沉后，將沉于底層的螺旋藻細(xì)胞置于黑暗條件下14小時(shí)，使其大部分細(xì)胞上浮，收集上浮的螺旋藻細(xì)胞用于提取螺旋藻蛋白質(zhì)，所得螺旋藻粉蛋白質(zhì)含量可達(dá)82. 1%。實(shí)施例3提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養(yǎng)液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 7天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并使藻液中螺旋藻細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在4. 3，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為50cm)，靜置6小時(shí)，溫度調(diào)節(jié)到47°C，暴露在強(qiáng)光1800 μ mol · m_2 · s—1下，照射8小時(shí)，當(dāng)大部分藻細(xì)胞下沉后，將沉于底層的螺旋藻細(xì)胞置于黑暗條件下16小時(shí)，使其大部分細(xì)胞上浮，收集上浮的螺旋藻細(xì)胞用于提取螺旋藻蛋白質(zhì)，所得螺旋藻粉蛋白質(zhì)含量可達(dá)75. 3%ο實(shí)施例4螺旋藻細(xì)胞的培養(yǎng)方法(對(duì)比)操作步驟如下I)將螺旋藻藻種接種到Zarrouk培養(yǎng)液中，接種濃度為OD值O. 3，在3(T35°C，pH值8. 25 10. O的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 7天，使其達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并使藻液中螺旋藻細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9^1. 4 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 0，螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為40cm)，靜置3 6小時(shí)，溫度調(diào)節(jié)到32°C，在光照為200^500 μ mo I · m_2 · s-1下，照射61小時(shí)，收集螺旋藻細(xì)胞用于提取螺旋藻蛋白質(zhì)，螺旋藻蛋白質(zhì)含量50. 0%。
通過(guò)將實(shí)施例f 3與實(shí)施例4的培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行比較，可以看出，采用本發(fā)明的螺旋藻養(yǎng)殖方法，可使螺旋藻蛋白含量增加約40個(gè)百分點(diǎn)以上。大大提高了螺旋藻養(yǎng)殖效率，降低了生產(chǎn)成本，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益，拓寬了螺旋藻蛋白應(yīng)用范圍。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 O培養(yǎng)螺旋藻細(xì)胞，至藻液的細(xì)胞密度達(dá)OD值O. 9-1. 4 ； 2)將懸浮于藻池表面的螺旋藻細(xì)胞暴露在強(qiáng)光600-1800 μ mo I · m 2 · s 1下,照射6 8小時(shí)，收集下沉的螺旋藻細(xì)胞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括使下沉的螺旋藻細(xì)胞置于黑暗條件下1(Γ16小時(shí)，收集上浮的螺旋藻細(xì)胞的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，步驟I)中培養(yǎng)螺旋藻細(xì)胞使用的培養(yǎng)液為Zairouk培養(yǎng)液，配方如下碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀O. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀I. Og/L,氯化鈉I. Og/L,七水和硫酸鎂O. 2g/L，二水和氯化鈣O. 04g/L,七水合硫酸亞鐵 O. 2g/L，EDTA 二鈉 O. 08g/L, pH 值 8. 25 10，以水配制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，步驟I)中藻液的碳氮比控制在4.3^6. I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，步驟2)中藻池深度超過(guò)30cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，步驟2)中藻液溫度控制在35 47°C。
7.由權(quán)利要求Γ6任一項(xiàng)所述方法制備的螺旋藻細(xì)胞。
8.由權(quán)利要求7所述螺旋藻細(xì)胞制備的食品及保健品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高螺旋藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量的方法，將細(xì)胞密度OD值達(dá)0.9-1.4的螺旋藻藻液注入藻池里，靜置后使螺旋藻細(xì)胞懸浮于藻池表面，置于強(qiáng)光600-1800μmol·m-2·s-1下，照射約6~8小時(shí)，使大部分螺旋藻細(xì)胞下沉于液體底層，收集底層螺旋藻細(xì)胞作為提取螺旋藻蛋白質(zhì)的原料。所得螺旋藻粉蛋白含量增加約40%以上。極大提高了螺旋藻養(yǎng)殖效率，降低了生產(chǎn)成本，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益。該藻粉可作為螺旋藻蛋白粉的生產(chǎn)，對(duì)提高螺旋藻產(chǎn)品的質(zhì)量和開(kāi)發(fā)螺旋藻蛋白質(zhì)資源具有重要價(jià)值。
文檔編號(hào)A23L1/29GK102899252SQ201210418818
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者李博生, 賈輝 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)