促进螺旋藻细胞积累蛋白质的方法

摘要

本发明提供了一种提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法，将细胞密度OD值达0.9-1.4的螺旋藻藻液注入藻池里，静置后使螺旋藻细胞悬浮于藻池表面，置于强光600-1800μmol·m

说明书

技术领域

本发明涉及提高浮游植物蛋白质含量的方法，具体地说，涉及提 高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法。

背景技术

螺旋藻(Spirulina)又名蓝藻，具有滋补、强壮、益气养血、抗营 养不良等作用，它富含丰富的维生素、蛋白质、不饱和脂肪酸、微量 元素，尤其它含有的蛋白质是螺旋藻的主要营养物质，螺旋藻已广泛 用于医药保健、食品添加、饲料添加、水产养殖、精细化工等方面。 如螺旋藻蛋白质中的藻蓝蛋白具有多种生物活性，藻蓝蛋白具有提高 机体免疫力和抗肿瘤作用，抗氧化和抗衰老的作用，抗疲劳和抗病毒 的作用，抗辐射和抗突变的作用等多种药理作用，在医药保健和基因 工程领域具有广泛的用途。

近几十年来，国内外对螺旋藻细胞蛋白质分离、提取和应用研究， 或将螺旋藻蛋白质酶解成多肽用于保健品和食品添加。一般文献报 道，螺旋藻细胞蛋白质含量60-70%，然而在螺旋藻企业规模化生产大 部分产品的蛋白质含量为50-60%。螺旋藻蛋白质含量是螺旋藻产品重 要指标之一，食品螺旋藻粉国家标准蛋白质含量≥55%。可见，提高 螺旋藻蛋白质含量对提高螺旋藻产品的质量、开发新产品和螺旋藻蛋 白资源的利用具有重要意义。

发明内容

本发明旨在针对生产中螺旋藻细胞蛋白质含量低的缺陷，提供一 种提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法，该方法包括下述步骤：1）培 养螺旋藻细胞，至藻液的细胞密度达OD值0.9-1.4；2）将悬浮于藻池 表面的螺旋藻细胞暴露在强光600-1800μmol·m^-2·s^-1下，照射6~8小 时，收集下沉的螺旋藻细胞。

前述的方法，还包括使下沉的螺旋藻细胞置于黑暗条件下10~16 小时，收集上浮的螺旋藻细胞的步骤。

其中，步骤1）中培养螺旋藻细胞使用的培养液为Zarrouk培养液， 配方如下：碳酸氢钠16.8g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，硝酸钠2.4g/L，硫 酸钾1.0g/L，氯化钠1.0g/L，七水和硫酸镁0.2g/L，二水和氯化钙0.04 g/L，七水合硫酸亚铁0.2g/L，EDTA二钠0.08g/L，pH值8.25~10，以 水配制。

优选地，步骤1）中藻液的碳氮比控制在4.3~6.1。

优选地，步骤2）中藻池深度超过30cm。静置3~6小时以上使 大部分藻细胞浮于液面层。

优选地，步骤2）中藻液温度控制在35~47℃，以促进藻细胞快速 下沉。

本发明还提供由上述方法制备的螺旋藻细胞以及由所述螺旋藻 细胞制备的食品及保健品。还可将其制成蛋白含量高的藻泥和干藻粉 产品。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明对于螺旋藻藻种和采用的预培养液没有特殊要求，使用范 围比较广泛；在一定条件下，使用强光照射和相对高温，配合较低的 碳氮比，可使螺旋藻蛋白含量增加约40个百分点以上，该方法可操作 性强，效果显著，极大地降低了螺旋藻蛋白的生产成本，经济效益显 著，而且拓宽了螺旋藻蛋白应用范围。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的 限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或 条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟 知的常规手段。

以下实施例中采用的Zarrouk培养液，配方如下：碳酸氢钠 16.8g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，硝酸钠2.4g/L，硫酸钾1.0g/L，氯化钠 1.0g/L，七水和硫酸镁0.2g/L，二水和氯化钙0.04g/L，七水合硫酸亚 铁0.2g/L，EDTA二钠0.08g/L，pH值8.25~10，以水配制。

实施例1提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法

操作步骤如下：

1）将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值0.3，

在30~35℃，pH值8.25~10.0的培养条件下培养5~7天，使其达 到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值0.9~1.4；

2）将步骤1）藻液的碳氮比控制在6.1，注入10升的玻璃缸或 藻池中（藻液深度为35cm），静置3小时，温度调节到35℃，暴露 在强光600μmol·m^-2·s^-1下，照射6小时，当大部分藻细胞下沉后， 将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下10小时，使其大部分细胞 上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺旋藻粉 蛋白质含量可达71.2%。

实施例2提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法

操作步骤如下：

1）将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值0.3，

在30~35℃，pH值8.25~10.0的培养条件下培养5~7天，使其达 到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值0.9~1.4；

2）将步骤1）藻液的碳氮比控制在5.3，螺旋藻液注入10升的玻 璃缸或藻池中（藻液深度为42cm），静置5小时，温度调节到43℃， 暴露在强光1300μmol·m^-2·s^-1下，照射7小时，当大部分藻细胞下 沉后，将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下14小时，使其大部 分细胞上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺 旋藻粉蛋白质含量可达82.1%。

实施例3提高螺旋藻细胞蛋白质含量的方法

操作步骤如下：

1）将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值0.3，

在30~35℃，pH值8.25~10.0的培养条件下培养5~7天，使其达 到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值0.9~1.4；

2）将步骤1）藻液的碳氮比控制在4.3，螺旋藻液注入10升的玻 璃缸或藻池中（藻液深度为50cm），静置6小时，温度调节到47℃， 暴露在强光1800μmol·m^-2·s^-1下，照射8小时，当大部分藻细胞下 沉后，将沉于底层的螺旋藻细胞置于黑暗条件下16小时，使其大部 分细胞上浮，收集上浮的螺旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，所得螺 旋藻粉蛋白质含量可达75.3%。

实施例4螺旋藻细胞的培养方法（对比）

操作步骤如下：

1）将螺旋藻藻种接种到Zarrouk培养液中，接种浓度为OD值0.3，

在30~35℃，pH值8.25~10.0的培养条件下培养5~7天，使其达 到对数生长期，并使藻液中螺旋藻细胞密度达OD值0.9~1.4；

2）将步骤1）藻液的碳氮比控制在6.0，螺旋藻液注入10升的 玻璃缸或藻池中（藻液深度为40cm），静置3~6小时，温度调节到 32℃，在光照为200~500μmol·m^-2·s^-1下，照射6~8小时，收集螺 旋藻细胞用于提取螺旋藻蛋白质，螺旋藻蛋白质含量50.0%。

通过将实施例1~3与实施例4的培养结果进行比较，可以看出，采 用本发明的螺旋藻养殖方法，可使螺旋藻蛋白含量增加约40个百分点 以上。大大提高了螺旋藻养殖效率，降低了生产成本，显著提高了经 济效益，拓宽了螺旋藻蛋白应用范围。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详 尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本 领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础 上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。