專利名稱：提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提高植物碳水化合物含量的方法，具體地說，涉及提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法。
背景技術：
螺旋藻(Spirulina)又名藍藻，具有滋補、強壯、益氣養(yǎng)血、抗營養(yǎng)不良等作用，它富含豐富的維生素、蛋白質、不飽和脂肪酸、微量元素，尤其它含有的多糖，具有多種生物活性，在醫(yī)藥保健領域具有廣泛的用途。近幾十年來，國內外對螺旋藻多糖進行了一系列組成、結構、藥理和臨床研究，結果表明螺旋藻多糖具有提供機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。然而，據(jù)研究報道，螺旋藻細胞多糖含量比較低，一般占干藻粉疒3%之間，因此，這就使螺旋藻多糖產量低、成本高，其應用·受到極大的限制。隨著螺旋藻多糖研究和應用日益深入和廣泛，螺旋藻細胞多糖的資源量成為其廣泛應用的瓶頸。因此開發(fā)一種行之有效、成本低廉的提高螺旋藻多糖含量的方法成為亟待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在針對螺旋藻多糖含量低的缺陷，提供一種提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法，包括步驟1)培養(yǎng)螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 5 ；2)將懸浮于藻池表面的螺旋藻細胞暴露在強光600-1800 μ mo I · m_2 · s—1下，照射6 8小時，收集下沉的螺旋藻細胞，作為提取螺旋藻多糖的原料。步驟I)中培養(yǎng)螺旋藻細胞使用的培養(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6. 2^7. 2。優(yōu)選地，步驟2)中藻池深度超過30cm。靜置3飛小時以上使大部分藻細胞浮于液面層。優(yōu)選地，步驟2)中藻液溫度控制在35 48°C，以促進藻細胞快速下沉。本發(fā)明還提供由上述方法制備的螺旋藻細胞以及由所述螺旋藻細胞制備的食品及保健品。還可將其制成多糖含量高的藻泥和干藻粉產品。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明對于螺旋藻藻種和采用的預培養(yǎng)液沒有特殊要求，使用范圍比較廣泛；在一定條件下，使用強光照射和相對高溫，配合較低的碳氮比，可使螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2. 5倍以上，該方法可操作性強，效果顯著，極大地降低了螺旋藻多糖的生產成本，經濟效益顯著，而且拓寬了螺旋藻多糖應用范圍。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。以下實施例中采用的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。實施例I提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5天，使其達到對數(shù)生長期，并使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 2，然后將螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為35cm)，靜置3小時，溫度調節(jié)到35°C，暴露在強光600 μ mo I ·πΓ2 · s—1下，照射6小時，當大部分藻細胞下沉后，收集底層藻細胞用于提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量7. 8%。碳水化合物含量27. 3%。實施例2提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)6天，使其達到對數(shù)生長期，并使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 6，然后將螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為42cm)，靜置5小時，溫度調節(jié)到43°C，暴露在強光1300 μ mol · m_2 · s—1下，照射8小時，當大部分藻細胞下沉后，收集底層藻細胞用于提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量10. 5%。碳水化合物含量為34%。實施例3提高螺旋藻細胞碳水化合物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的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)7天，使其達到對數(shù)生長期，并使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在7. 2，然后將螺旋藻液注入10升的玻璃缸或藻池中(藻液深度為50cm)，靜置6小時，溫度調節(jié)到47°C，暴露在強光1800 μ mol · m_2 · s—1下，照射7小時，當大部分藻細胞下沉后，收集底層藻細胞用于提取螺旋藻多糖。螺旋藻多糖含量9. 1%。碳水化合物含量31. 5%。實施例4螺旋藻細胞的培養(yǎng)方法(對比)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0. 3，
在3(T35°C，pH值8. 25 10的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 7天，使其達到對數(shù)生長期，并使藻液中螺旋藻細胞密度達OD值O. 9^1. 5 ；2)將步驟I)藻液的碳氮比控制在6. 0，然后將螺旋藻液注入10升的玻璃缸(藻液深度為40cm)，靜置3 6小時，溫度調節(jié)到32°C，在光照為200^500 μ mo I · m_2 · s-1下，照射6^8小時，收集螺旋藻細胞用于提取螺旋藻多糖，螺旋藻多糖含量3. 2%，其碳水化合物含量18%。通過將實施例f 3與實施例4的培養(yǎng)結果進行比較，可以看出，采用本發(fā)明的螺旋藻養(yǎng)殖方法，可使螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2. 5倍以上。大大提高了螺旋藻養(yǎng)殖效率，降低了生產成本，顯著提高了經濟效益，拓寬了螺旋藻多糖應用范圍。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種提高螺旋藻細胞碳水化合物含量的方法，其特征在于，包括步驟 O培養(yǎng)螺旋藻細胞，至藻液的細胞密度達OD值O. 9-1. 5 ； 2)將懸浮于藻池表面的螺旋藻細胞暴露在強光600-1800 μ mo I ^ma 2 · s 1下,照射6 8小時，收集下沉的螺旋藻細胞。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟I)中培養(yǎng)螺旋藻細胞使用的培養(yǎng)液為Zanxnik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。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟I)中藻液的碳氮比控制在6.2^7. 2。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟2)中藻池深度超過30cm。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟2)中藻液溫度控制在35 48°C。
6.由權利要求Γ5任一項所述方法制備的螺旋藻細胞。
7.由權利要求6所述螺旋藻細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胞碳水化合物和多糖含量的方法，將細胞密度OD值達0.9-1.5的螺旋藻藻液注入藻池里，靜置后使螺旋藻細胞懸浮于藻池表面，置于強光600-1800μmol·m-2·s-1下，照射6～8小時，使大部分螺旋藻細胞下沉于液體底層，收集底層螺旋藻細胞作為提取螺旋藻多糖的原料。螺旋藻碳水化合物含量增加約16個百分點以上，多糖含量增加約2.5倍以上。大大提高了螺旋藻養(yǎng)殖效率，降低了生產成本，顯著提高了經濟效益，拓寬了螺旋藻多糖應用范圍。
文檔編號A23L1/29GK102899253SQ201210418828
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權日2012年10月26日
發(fā)明者李博生, 賈輝 申請人:北京林業(yè)大學