[发明专利]连续培养雨声红球藻累积虾青素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微藻技术领域，更具体的说，涉及一种连续培养雨声红球藻累积虾青素的方法。

背景技术

虾青素是一种酮式类胡萝卜素，是迄今为止发现的自然界中抗氧化能力最强的物质，天然虾青素具有很好的抗炎症、抗肿瘤、抗血脂、延缓衰老、预防心血管疾病、防止体内代谢和紫外线辐射产生的自由基造成的损失和光氧化损伤等功能。因此，虾青素在各领域均有广阔应用前景。

雨声红球藻是一种单细胞藻类，在一定条件下能大量累积虾青素，是自然界中积累虾青素含量最高的生物，被称为天然虾青素的浓缩品，雨声红球藻中的虾青素含量高达1％～3％，比红发夫酵母中的虾青素含量高出2.5倍以上。因此，雨声红球藻被看作是天然虾青素的最佳生物来源。然而，雨声红球藻的培养条件十分苛刻，如在绿色阶段雨声红球藻的生长繁殖快，需要弱光，不耐28℃以上高温，而在红色阶段，雨声红球藻的繁殖慢，喜强光照，需高温，导致了雨声红球藻的培养成本较高，无法满足市场的需求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明另一个目的就是提供一种对雨声红球藻进行连续培养的方法。

为了实现本发明的这些目的和其他优点，一种连续培养雨声红球藻累积虾青素的方法，其包括以下步骤：

1)构建培养容器：所述培养容器包括：

生长容器，其为透明材料制成的圆柱形密闭容器，所述生长容器的顶部设置有第一通孔和进料孔，底部设置有第一开口，所述生长容器靠近顶部的侧壁上设置有第二通孔；

累积容器，其为透明材料围绕着所述生长容器的外侧形成的圆柱形的密闭容器，所述累积容器与所述生长容器一起构成环状密闭空腔，所述累积容器的顶部设置有进料孔，所述累积容器靠近底部处设置有第一排料孔；

收集装置，其包括电场发生装置和收集容器，所述收集容器为透明材料制成；所述电场发生装置包括阳极、阴极和直流电源，所述阳极设置在所述收集容器内，所述阴极设置在所述生长容器内部的上端，所述阳极与阴极经过电源开关后和所述直流电源电连接形成回路，所述收集容器为透明材料制成的密闭容器，所述收集容器设置在所述生长容器下方，所述收集容器的顶部设置有第二开口，所述第二开口与所述第一开口通过管道开关连通；所述收集容器的底部设置有第二排料孔，所述第二排料孔通过导管与水泵的进水口连接，所述水泵的出水口通过导管与所述进料孔连接以将收集容器中的液体泵入所述累积容器，所述收集容器设置有气压平衡装置；

曝气装置，所述曝气装置包括曝气管与曝气泵，所述曝气管包括累积容器曝气管和生长收集容器曝气管，分别位于累积容器和收集容器的底部，所述曝气管与所述曝气泵连通；

2)消毒：往所述培养容器内通入臭氧进行灭菌；

3)生长培养：往所述生长容器中添加培养液，接种雨声红球藻藻种进行持续培养；

4)累积培养：打开所述电源开关，使电场发生装置发生电场将雨声红球藻细胞聚集到收集容器中，关闭所述管道开关并关闭电源开关，启动所述水泵将收集容器中的藻液泵入累积容器中，持续培养，获得所述雨声红球藻；

5)继续培养：打开所述管道开关，往所述生长容器中添加新培养液，持续培养，待所述生长容器中雨声红球藻细胞的个数≥10⁶个/mL时，重复所述步骤4)实现连续培养雨声红球藻以高效累积虾青素。

优选的是，所述生长容器的直径为40～70cm。控制生长容器的直径大小，使生长容器内雨声红球藻在绿色生长阶段具有良好的光照条件，以保持良好的生长速率，缩短生长时间，提高生产效率。

优选的是，所述第一通孔内设置有0.22μm滤膜。通过在气体排出孔第一通孔内设置滤膜，能有效避免环境中的微生物进入生长容器内，实现雨声红球藻的无菌培养。

优选的是，所述累积容器的外径比所述生长容器的外径大5～10cm。控制累积容器的外径，使光线穿过累积容器后在生长容器中仍能达到一定的光强，满足生长容器内雨声红球藻需要弱光照的生长条件。

优选的是，步骤2)中通入100～150mg/L的臭氧20～30min。通过使用臭氧消毒，成本低，无死角，消毒效果好等优点。