[发明专利]一种培养斜生栅藻藻种生产天然类胡萝卜素的方法

说明书

本发明提供了一种培养斜生栅藻新驯化藻种Scenedesmus obliquus New生产天然类胡萝卜素的方法，通过黄浆水预处理、调pH、添加富硒培养物(来自世界硒都恩施)、灭菌、两侧红光灯管侧向给光培养，通过茉莉酸甲酯和顶部给光的蓝光7600lux、21h：3h光暗周期、32‑37℃温度刺激、氮饥饿、葡萄糖和木糖诱导类胡萝卜素，再经过藻体细胞低温高压均质破壁或超声波辅助提取类胡萝卜素制备富硒类胡萝卜素干品。本发明每克藻体干重可得新型富硒天然类胡萝卜素Scenecarotenoid干品123.12mg，本方法对生产硒天然类胡萝卜素新产品有显著帮助，极具开发前景和市场价值。

技术领域

本发明涉及类胡萝卜素提取领域，尤其是涉及一种培养斜生栅藻藻种生产天然类胡萝卜素的方法。

背景技术

类胡萝卜素被证实是高级营养制品和药品之一，在维护骨骼和牙齿健康、预防骨质疏松症、预防和治疗白内障和黄斑变性、防治糖尿病、预防阿尔茨海默氏病及预防心脑血管疾病具有突出的保健功能(吴青莹等.中国食物与营养,2016，22( 4): 32-34)，它是癌症预防剂、溃疡抵制剂和生命延长剂。然而，人体自身无法合成类胡萝卜素，主要是从蔬菜和水果中摄取，在销售市场中的类胡萝卜素的以化学合成为主，远不能满足现代消费者的需求，而且目前大部分企业使用的类胡萝卜素大多是含有致基因突变作用成分的化学合成产品，而天然类胡萝卜素则不存在这方面的问题(华跃进等，专利号201210001376)。因此，从化学合成转为从斜生栅藻新驯化藻种中提取是一种理想的选择。

大豆黄浆水是豆制品加工过程中所产生的废水，大豆黄浆水含有维生素 B2、维生素 B12、碳水化合物、大豆低聚糖、大豆异黄酮和大豆乳清蛋白等功能性成分，总糖含量约为 0.6-0.7% 左右。用大豆黄浆水生产类胡萝卜素，延长了产业链，实现了变废为宝，减少了环境污染(李云捷等，科技与创新，2016，5：9-10)，实现资源的循环利用，并且创造出一定的社会和经济效益，对实现所向往的美好生活有重要的现实意义。

硒被美誉为“长寿元素”、“天然解毒剂”等，我国是缺硒大国，缺硒人口4亿之众，缺硒与40多种疾病有关。硒是一种生物抗氧化剂, 它在斜生栅藻的代谢中 ,很可能是作为生长因子参与类胡萝卜素合成相关酶系的正向调节，适当浓度时促进藻细胞的生长及次级代谢产物的合成。适量硒和天然类胡萝卜素中的虾青素等成分能够协同作用,故具有极高的经济价值。而且富硒天然类胡萝卜素具有重要而广泛的医学预防保健功能, 如能抗高血压、抗糖尿病、抗高血脂、防癌抗癌、抗脂肪肝、抗老年痴呆症、抗炎抗溃疡、抗衰老和延年益寿等等。

茉莉酸甲酯作为一种內源的信号分子，可以诱导许多植物的生理反应，调控植物的生长发育、抗逆性反应和次生代谢产物的合成。

斜生栅藻新驯化藻种(Scenedesmus obliquus New )非常容易大规模生产, 是一种极具潜力的硒天然类胡萝卜素生物来源，这种藻具有突出的抗氧化能力的主要原因之一是其能合成包含特有的虾青素在内的次生类胡萝卜素并且含量积累高，藻体很可能通过次生类胡萝卜素的流动性来高效支持藻细胞生长。开发利用富硒天然类胡萝卜素具有重要的商业应用价值。解决补硒问题能够扩大消费人群，让更多的消费者享受到硒天然类胡萝卜素强大抗氧化性所带来的好处。

发明内容

本发明目的是提供一种斜生栅藻新驯化藻种(Scenedesmus obliquus New)生产天然类胡萝卜素的方法，该方法是针对大量的大豆黄浆水作为废物被排放掉而造成的大量浪费和严重污染(万端极等，专利号 201310660674)以及新型斜生栅藻特有高抗氧化能力（特别是Scenecarotenoid）的开发利用，提供的一种解决黄浆水治理难题、 工艺精简化的利用黄浆水培养斜生栅藻生产天然类胡萝卜素新产品的方法，所用藻种为本实验室选育驯化的，来源于荆楚理工学院生物工程学院。本发明的方法包括以下步骤：

S1、黄浆水预处理：将豆制品制作过程中的黄浆水收集后，使用5-7层纱布过滤，过滤后调整黄浆水滤液的 pH 值至 7.5-8.0 ；