[发明专利]一种利用微藻高效生产虾青素的新方法

说明书

本发明涉及一种利用微藻高效生产虾青素的新方法，该方法包括微藻异养培养、稀释、光诱导培养、藻细胞采收以及虾青素提取等步骤。本发明方法充分发挥了微藻在异养阶段快速生长的优势以及由异养培养所获得的大量藻细胞在光诱导阶段大量积累虾青素的优势，可极大地提高微藻生产虾青素的效率，实现低成本、高效率及大规模培养微藻生产虾青素，为解决源于微藻的虾青素大规模产业化提供重要的技术手段。

技术领域

本发明属于微藻生物技术领域，涉及一种培养微藻生产虾青素的方法。

背景技术

虾青素(Astaxanthin)，化学名称为3,3’-二羟基-4,4’-二酮基-β,β’-胡萝卜素，分子式为C₄₀H₅₂O₄，相对分子质量为596.86，又名虾黄质、虾黄素或龙虾壳色素，是一种酮式类胡萝卜素。色泽为粉红色，具脂溶性，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂。虾青素的化学结构是由4个异戊二烯单位以共轭双键型式连结，两端又有2个异戊烯单位组成六节环结构，其化学结构见下图。由于虾青素的化学结构中含有一个长的共轭不饱和双键系统，因此，其很容易受光、热、氧化物等的作用而破坏其结构。

虾青素是类胡萝卜素的一种，也是类胡萝素合成的最高级别产物，β-胡萝卜素、叶黄素、角黄素、番茄红素等都是类胡萝卜素合成的中间产物，因此，在自然界中，虾青素具有最强的抗氧化性。天然虾青素是迄今为止人类发现自然界中最强的抗氧化剂，其抗氧化活性远远超过现有的抗氧化剂，被誉为“超级氧化剂”。虾青素具有广泛的应用价值，不仅可以用作水产养殖的饲料添加剂和人类食品添加剂，在药品、化妆品和营养保健品等领域也具有很大的应用潜力。

相比较而言，利用微藻生产虾青素具有某些优势。雨生红球藻含有约占细胞干重1-3%的虾青素，是自然界中虾青素含量最高的天然物种。首先，虾青素在微藻中主要是以单酯的形式存在，其结构为反式结构，较化学合成的顺式结构生物利用度高；其次，微藻的生长周期短、生产设备占地面积小，产品质量和产量相对稳定；最后，微藻（如雨生红球藻等）本身就是一种高价值的产品，含有大量的蛋白质、油脂、多糖等活性成分，可以分离提取这些物质，实现微藻细胞的综合利用。

至今，利用微藻产虾青素的培养模式主要有光自养和异养两种。