[发明专利]一种重复利用藻细胞生产GG产品的方法

说明书

本发明具体涉及一种重复利用藻细胞生产GG产品的方法。另外，本发明发现，高盐胁迫后藻株在一定范围的渗透压下仍能继续生长，待其生长到一定生物量后转移到能富集GG的高渗透压培养条件下继续培养并细胞内合成GG，实现藻细胞的循环利用。基于上述发现，本发明提供了一种提高GG提取藻细胞活力的方法，实现了藻细胞循环投入GG生产，可有效节约藻株培养的时间成本，具有重要的经济意义。

技术领域

本发明属于甘油葡糖苷制备技术领域，具体涉及一种重复利用藻细胞生产甘油葡糖苷产品的方法及相应的提取纯化方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

甘油葡糖苷(GLYCERYL GLUCOSIDE，简称GG)是由一分子甘油及一分子葡萄糖通过糖苷键连接而形成的糖苷类化合物，具有保湿、抗衰、修护、舒缓功能，目前在化妆品行业备受关注。

GG的主要合成方式为化学合成及酶法合成，而发明人所在团队在以往的研究中提供了一种获得高含量、高纯度GG的创新方法，即一种培养蓝藻制备GG的方法。蓝藻在高渗透压环境下培养，体内会合成GG等相容性物质用以抵抗外界高渗透压对细胞的损害，利用蓝藻生产GG能够实现在同一细胞内从二氧化碳到GG产品的直接转化，具有高转化率和低碳排放的特点。

从蓝藻细胞中提取其代谢产物的主要手段是利用乙醇溶液的渗透或破壁萃取手段，乙醇具很好的细胞壁渗透性，可以穿过细胞壁或溶解细胞膜，从而使代谢产物溶入乙醇中，并通过后期的精馏过程分离代谢产物。但这种萃取分离的技术会破坏蓝藻细胞内部组织结构导致其死亡，蓝藻细胞无法实现循环培养，导致生产成本增加，另外，破壁模式提取产生的废弃物还会成为环境治理的负担。

针对上述研究内容，发明人所在团队已经建立了户外养殖蓝藻生产GG的方法，其中，专利CN 108864218 B中提供了一种GG产品及GG的纯化方法与应用，是采用低渗萃取溶液使富集在胞内的GG分泌至胞外获得萃取液，再对萃取液进行后续加工获得高纯度的GG。针对经过低渗萃取后的藻细胞，发明人经过实验验证将其直接投入到原来的高渗透压环境下继续培养，发现其出现死亡现象，于是发明人所在团队在以往培养蓝藻生产GG产品的操作中，会将低渗萃取后的藻细胞喷雾成粉作为饲料、原料等低价值产品进行售卖。如能提供一种重复利用蓝藻细胞生产GG产品的方式，可以有效的减少企业在藻细胞培养部分的投入，从而降低生产成本，提高生产效率。

发明内容

针对上述研究背景中指出的问题，本发明目的在于提供一种重复利用蓝藻细胞生产GG产品的方法。基于该技术目的，本发明针对低渗溶液萃取后的藻细胞进行了研究，经研究发现，上述藻细胞在一定条件下培养可以恢复耐高渗透压环境的生长状态，并再次通过高渗胁迫促使胞内富集GG，实现藻细胞的可重复利用。

基于上述发现，本发明提供以下技术方案：

本发明第一个方面，提供一种恢复藻细胞中甘油葡糖苷产量的方法，所述藻细胞是高渗溶液胁迫培养并通过低渗溶液萃取后的废弃藻细胞，所述方法包括以下步骤：

(1)获得高渗溶液胁迫培养并通过低渗溶液萃取后的废弃藻细胞；

(2)恢复上述废弃藻细胞在高渗溶液下的生长状态：将所述废弃藻细胞接种到培养基中进行培养，所述培养基中含有细胞渗透压的调节剂，所述调节剂在培养基中的浓度为600mmol/L≥C1≥100mmol/L；

(3)实现胞内高含量GG的富集：将步骤(2)中培养的藻细胞接种到培养基中进行培养，所述培养基中调节剂的浓度为1500mmol/L≥C2≥600mmol/L。