[发明专利]用于微藻生物质的蛋白质富集的方法

说明书

本发明涉及一种用于微藻生物质的蛋白质富集的方法，该微藻更具体地是小球藻属(Chlorella genus)，甚至更具体地是耐热性小球藻(Chlorella sorokiniana)或原壳小球藻(Chlorella protothecoides)物种。本发明还涉及一种用于某些微藻，更具体地原壳小球藻生物质的蛋白质富集的方法，这些蛋白质的精氨酸和谷氨酰胺含量非常高。

大型藻类和微藻具有在很大程度上仍未开发的特定丰富性。它们用于膳食的、化学的或生物能的目标的利用仍是高度边缘性的。然而，就丰富性和丰度而言，它们含有具有巨大价值的组分。

确实，微藻是维生素、脂质、蛋白质、糖、色素和抗氧化剂的来源。

因此，藻类和微藻受到使用它们来制造食物补充剂、功能性食物、化妆品以及药物或进行水产养殖的工业部门的关注。

首先，微藻是定殖于所有暴露于光的群落生境的光合微生物。

在工业规模上，其单克隆培养是在光生物反应器(自养条件：在光下，具有CO₂)中进行，或者对于一些微藻，它也是在发酵罐(异养条件：在黑暗中在一种碳源存在下)中进行。

这是因为微藻的一些物种能够在不存在光的情况下生长：小球藻属、菱形藻属、小环藻属、四爿藻属、隐甲藻属、裂殖壶菌属。

此外，据估计，与在光营养条件下相比，在异养条件下培养要便宜10倍，这是因为对于本领域技术人员而言，这些异养条件允许：

-使用与用于细菌和酵母的发酵罐相同的发酵罐，使得能够控制所有培养参数，

-产生生物质的量远大于基于光的培养所获得的量。

微藻的有益利用总体上需要控制发酵条件，使得有可能累积感兴趣的组分，如：

-色素(叶绿素a、b和c，β-胡萝卜素、虾青素、叶黄素(lutein)、藻青蛋白、叶黄素(xanthophylls)、藻红蛋白、等)，对它们的需求是不断增加的，这是归因于它们值得注目的抗氧化剂特性，并且归因于它们提供了用于食物的天然着色，

-脂质，以优化它们的脂肪酸含量(以其固体的重量计高达60％，或甚至80％)，尤其用于：

生物燃料应用，以及还有

用于人类消费或动物饲料方面的应用(当所选微藻产生“必需”(即，因人类或动物无法天然产生而由膳食供应的)多不饱和脂肪酸或PUFA时)。

-蛋白质，以优化其营养品质或例如促进感兴趣的氨基酸的供给。

在供给感兴趣的氨基酸的背景下，具有富含精氨酸和谷氨酸的可用蛋白质来源事实上可能是有利的。

精氨酸是在动物界中具有许多功能的一种氨基酸。

精氨酸可被降解并且因此可充当用于吸收它的细胞的能量、碳以及氮的一种来源。

在不同的动物(包括哺乳动物)中，精氨酸被分解成鸟氨酸和尿素。后者是可以被消除(经由在尿液中排泄)以便调节存在于动物生物体细胞中的含氮化合物量的一种含氮分子。

精氨酸允许经由NO合成酶合成一氧化氮(NO)，从而参与动脉的血管舒张，这降低血管的硬度、增加血流量并且因此改善血管的功能。

含有精氨酸的食品补充剂被推荐用于促进心脏、血管功能的健康，用于预防“血小板聚集”(形成血凝块的风险)并且用于降低动脉压。

精氨酸在伤口愈合中的参与是与它在脯氨酸形成中的作用相关的，该脯氨酸是胶原合成中的另一种重要的氨基酸。

最后，精氨酸是尤其由运动人士常用的能量饮料中的一种组分。

至于谷氨酸，它不仅是用于蛋白质合成的基本模块之一，而且是中枢神经系统(脑+脊柱)中最普遍的兴奋性神经递质，并且是γ-氨基丁酸能神经元中的一种GABA前体。

在代码E620下，谷氨酸用作食物中的一种增味剂。它被添加到食物制品中以便增强它们的味道。

除了谷氨酸，食品法典委员会(Codex Alimentarius)还将它的钠盐(E621)、钾盐(E622)、钙盐(E623)、铵盐(E624)以及镁盐(E625)公认为增味剂。

谷氨酸(或它的盐)经常存在于速成食品(汤、调味汁、薯片以及预制菜肴)中。它还常用于亚洲烹饪。

目前常用于结合开胃酒中的调味品(培根风味、乳酪风味)。这使得增强培根、乳酪等风味成为可能。很少发现一种不含任何风味的开胃酒。

它还在某些药物胶囊中被发现，但不是出于它的味道功能。

最后，它是烹饪助剂(浓缩固体汤料、沙司基料、调味汁等)的主要组分。