[发明专利]一种雨生红球藻的培养方法及应用

说明书

本发明提供了一种雨生红球藻的培养方法及应用，具体为在常规的雨生红球藻正常培养条件、高光胁迫条件、缺氮胁迫条件或高光和缺氮双重胁迫条件下培养雨生红球藻时，在培养基中添加酮戊二酸和/或酮戊二酸钠盐，经过培养获得雨生红球藻；添加OG或OG‑2Na不但显著解除HL、ND和HL‑ND胁迫条件对雨生红球藻生长的抑制作用，同时促进其生长；与此同时，添加OG或OG‑2Na可显著提高HL、ND和HL‑ND胁迫条件下虾青素的含量，最终显著提高虾青素的产率。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种雨生红球藻的培养方法及应用。

背景技术

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)因能在强光、高温等非生物胁迫条件下大量积累虾青素而备受广泛关注，更重要的是虾青素被称为“抗氧化剂之王”，具有良好的着色效果和重要的生物学功能，已被广泛应用于水产养殖、食品工业及医疗卫生等领域，具有诱人的市场容量和开发潜力。雨生红球藻是目前已知虾青素含量最高的物种(可达细胞干重的4％)，是极为理想的天然虾青素细胞制备工厂。然而，雨生红球藻中虾青素的积累机制很特别，是一个胁迫诱导的过程，即生物量积累与虾青素积累是相矛盾的两个阶段，这种矛盾已成为利用雨生红球藻高效生产虾青素的限制因素。

高光和氮缺乏诱导条件可有效诱导雨生红球藻中虾青素的含量提高，但同时限制微藻的生长，并且高光条件能耗较高及氮缺乏诱导条件培养工艺需要通过更换缺氮培养基或需要较长的培养周期来消耗培养基中的氮含量等复杂措施。

中国文献《雨生红球藻中虾青素的诱导机制的代谢组学研究》(苏营雪，天津大学，硕士论文，2015年5月)，该文献中记载了在几种胁迫条件下雨生红球藻中虾青素含量的变化，并且分析了几种胁迫条件下的雨生红球藻代谢组学，该文献只是采用代谢组学技术测定了高光(HL)和二价铁离子耦合高光(Fe²⁺HL)和醋酸耦合二价铁离子耦合高光(AcFe²⁺HL)等胁迫条件下虾青素积累的变化与很多种代谢产物的变化。研究结果表明，在上述胁迫条件下，虾青素的产率(mg/L)明显升高，同时包括α-酮戊二酸(AKG)在内的9种化合物均呈现增加的趋势，4种化合物呈现下降的趋势以及7种化合物呈现相对平稳的趋势。该文献中阐述的是AKG与生物体内的三羧酸循环有关，同时与氮代谢也有关系。但是，由于雨生红球藻中虾青素合成调控的复杂性，AKG与虾青素积累之间是否具有相关性，需要进行更多的研究工作，并且本领域技术人员无法预期AKG等中间代谢物对雨生红球藻及虾青素的影响效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种雨生红球藻的培养方法及应用。

本发明的技术方案如下：

酮戊二酸(OG)在提高雨生红球藻生物量、虾青素含量和/或油脂含量中的应用。

根据本发明优选的，酮戊二酸(OG)在高光胁迫条件、缺氮胁迫条件或高光和缺氮双重胁迫条件下，提高雨生红球藻生物量、虾青素含量和/或油脂含量中的应用。

进一步优选的，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为0.08-10.5mg/L。

进一步优选的，在高光胁迫条件下，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为9.5-10.5mg/L；

在缺氮胁迫条件下，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为0.08-0.12mg/L；

在高光和缺氮双重胁迫条件下，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为9.5-10.5mg/L。

更优选的，在高光胁迫条件下，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为10mg/L；

在缺氮胁迫条件下，酮戊二酸(OG)在培养雨生红球藻的培养基中的终浓度为0.1mg/L；