[发明专利]一种提高金藻油脂含量与多不饱和脂肪酸产量的培养方法

说明书

本发明公开了一种提高金藻油脂含量与多不饱和脂肪酸产量的培养方法，是将藻细胞接种于添加氮源的F/2培养基的光生物反应器中，通空气培养。最终该培养体系获得的藻细胞油脂产量、多不饱和脂肪酸含量及产量，与额外通CO₂的培养体系达到相当的水平，其中油脂含量提高30％以上。培养过程中无额外的CO₂通入，降低成本的同时具有环境友好性。

技术领域

本发明属于海洋生物技术领域，具体涉及海洋单细胞微藻金藻及细胞内多不饱和脂肪酸。

背景技术

多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)是指含有两个或更多个不饱和双键结构的直链脂肪酸，又称多烯脂肪酸。根据第一个不饱和键位置不同，PUFAs通常分为ω-3、ω-6在多不饱和脂肪酸分子中。ω-3和ω-6系列PUFAs具有重要生物学意义并与人类健康密切相关，其中ω-3PUFA还具有防治人类心血管疾病，促进婴幼儿大脑发育和改善视力的功效。

海洋微藻是海洋生态系统中食物链的最初生产者，其种类多、数量大、生长繁殖快，因其体内含有丰富的PUFAs而受到人们的广泛关注。利用海洋微藻生产多不饱和脂肪酸比直接从鱼类中提取具有较大的优势，研究表明，鱼类本身不能合成PUFAs，它是通过吞食富含PUFAs的海洋微藻后在体内实现PUFAs的积累，可见微藻才是PUFAs的真正生产者。通过培养海洋微藻生产多不饱和脂肪酸理论上是一条相对更直接的途径。利用微藻生产PUFAs具有以下优点：(1)微藻生长速度快、细胞PUFAs含量高，某些藻体内PUFAs的相对含量高达5％～6％细胞干重。(2)微藻藻体细胞结构简单，其生长和代谢易受外界条件的影响，可以通过改变培养条件，如温度、光强、培养基组成等促进PUFAs的合成，还可利用基因工程筛选出高产PUFAs的藻株。(3)容易利用户外大型水池、光生物反应器等进行微藻的大规模生产，并人为控制生产条件，容易高效获得稳定的代谢产物。(4)从微藻中提取PUFAs，其提取纯化工艺远比从大型藻类和鱼类中提取要简单得多；而且获得的PUFAs制品不含鱼腥味，不含胆固醇，不受杀虫剂和重金属的污染，而鱼油中却可能含有这些物质。

湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)，属于金藻门、普林藻纲、等鞭藻目、等鞭藻科、等鞭藻属。湛江等鞭金藻个体小，繁殖快，具无纤维素的细胞壁，营养丰富，尤其在藻体中富含多不饱和脂肪酸，是海洋中鱼、虾和贝类的等幼体生长发育过程中必需的营养成分。所以它作为一种优质的PUFA海洋生物资源，有很好的应用前景。因此，找到一种既能提高金藻油脂含量又能提高其多不饱和脂肪酸含量的培养方法是实现海洋微藻产业化生产多不饱和脂肪酸的基础。

发明内容

本发明是在反应器培养的过程中，仅通空气提高金藻油脂含量和多不饱与脂肪酸产量的培养方法。

为了实现上述目的，本发明采用的培养方法包括以下步骤：

1)藻种培养于锥形瓶中，培养至指数生长期使用；

2)将指数生长期的藻细胞接种于灭菌的F/2培养基中，通空气培养至平台期收获藻细胞，测定干重；

3)总脂测定：氯仿-甲醇-水法测定(参考文献：[1]Bligh EG,Dyer WJ.A rapidmethod of total lipid extraction and purification[J].Canadian Journal ofBiochemistry and Physiology,1959,37(8):911–915.)。

4)脂肪酸成分分析：将收获的藻细胞烘干得藻粉，采用酸催化转酯化法，气质联用方法对金藻脂肪酸成分进行测定(参考文献：[2]冯迪娜,艾江宁,刘亚男,等.含氮类培养基对海洋微藻Isochrysiszhanjiangensis油脂与碳水化合物积累的影响[J].中国生物工程杂志,2011,31(10):29-34.)。

培养参数：