一種聯產碳水化合物和EPA的方法及富硒黃絲藻技術

本發明專利技術屬于微藻富硒培養技術和應用領域，具體涉及一種聯產碳水化合物和EPA的方法及富硒黃絲藻。該方法包括：將黃絲藻接種于含Na2SeO3的mBG

【技術實現步驟摘要】
一種聯產碳水化合物和EPA的方法及富硒黃絲藻


[0001]本專利技術屬于微藻富硒培養技術和應用領域，更具體地，涉及一種聯產碳水化合物和EPA的方法及富硒黃絲藻。

技術介紹

[0002]硒是維持人類及動物正常生命活動所必需的微量營養元素之一。針對我國72％地區屬于低硒或缺硒的現狀，硒營養攝入不足已成為影響人們健康的潛在威脅。然而，硒在自然界中主要以硒酸鹽(SeO
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)和亞硒酸鹽(SeO
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)等無機硒形態存在，其安全劑量范圍窄、生物利用率低，容易引起中毒。利用生物載體的富硒特性將無機硒轉化為有機硒是解決人們安全、高效補硒的重要途徑，但傳統農作物普遍存在無機硒耐受性差、生產周期長及時空限制等缺點，尋找合適的富硒載體成為將“硒資源轉化為硒產業”的重要研究課題。
[0003]微藻是一類光合效率高、生長周期短且生物活性物質豐富的水生低等植物，大量研究發現藻類能夠高效吸收無機硒轉化為以硒蛋白、硒多糖等有機硒，滿足食物鏈中其它消費者對硒營養的需求。黃絲藻(Tribonema)作為一種典型的絲狀微藻，具有生長速度快、抗污染、易采收等培養優勢，而且藻體富含碳水化合物、油脂及多種生物活性物質，特別是金藻昆布糖、棕櫚油酸、二十碳五烯酸(EPA)等，是煉制大宗化學品和高附加值生物產品的可再生生物質原料，在生物能源、動物飼料和水產養殖等領域極具應用潛力。
[0004]針對黃絲藻優良的生物學特性，開展硒的生物強化將賦予黃絲藻“硒+營養”的雙重功效，拓展生物質的應用領域，并提升衍生產品的附加值，進而對微藻培養成本過高產生經濟補償效應，促進微藻產業可持續發展。然而，目前尚無文獻報道黃絲藻對無機硒的富集特性及生理生化響應。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點和不足，賦予黃絲藻生物質“硒+營養”的雙重功效，提升衍生產品附加值，同時獲得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黃絲藻，對解決當前微藻培養成本過高、實現微藻產業可持續發展提供技術思路。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術的第一方面提供一種聯產碳水化合物和EPA的方法，該方法包括：
[0007]將黃絲藻接種于含Na2SeO3的mBG
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11培養基中培養，獲得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黃絲藻。
[0008]作為優選方案，所述黃絲藻選自Tribonema minus、Tribonema utriculosum和Tribonema sp.中的至少一種。作為進一步的優選方案，所述黃絲藻為Tribonema minus。
[0009]作為優選方案，mBG
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11培養基中Na2SeO3的濃度為0.5～8mg/L，進一步優選為2～6mg/L，更優選為4～6mg/L。
[0010]作為優選方案，黃絲藻的初始接種密度為0.2～0.5g/L。
[0011]作為優選方案，培養條件包括如下條件至少之一：
[0012]條件Ⅰ：培養溫度為20～30℃；
[0013]條件Ⅱ：單側持續光照，強度為200～350μmol photons/m2/s；
[0014]條件Ⅲ：通入含有0.5～1.5％CO2的壓縮空氣鼓氣培養；
[0015]條件
Ⅵ
：培養時間為10～20天。
[0016]本專利技術的第二方面提供由上述的聯產碳水化合物和EPA的方法獲得的富硒黃絲藻。
[0017]所述富硒黃絲藻滿足：
[0018]黃絲藻胞內總碳水化合物含量＞40％，更優選＞60％；
[0019]黃絲藻胞內可溶性糖(金藻昆布糖)含量＞15％，更優選＞20％，最優選＞30％；
[0020]總碳水化合物產率＞40mg/L/d，更優選＞80mg/L/d；
[0021]EPA的總量占總脂肪酸含量的3.85％以上，更優選為5％以上，最優選9％以上。
[0022]作為優選方案，mBG
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11液體培養基的配方可以是：0.5～1.5g/L NaNO3，0.02～0.06g/L K2HPO4，0.075～0.15g/L MgSO4·
7H2O，0.036g/L CaCl2·
2H2O，0.006g/L檸檬酸，0.006g/L FeCl3·
6H2O，0.001g/L EDTA，0.02g/L Na2CO3，2.860g/L H3BO3，1.810g/L MnCl2·
4H2O，0.391g/L Na2MoO4·
2H2O，0.079g/L CuSO4·
5H2O，0.220g/L ZnSO4·
7H2O，1L去離子水，121℃、20min高溫滅菌處理；
[0023]根據本專利技術，在一個具體的實施方式中，mBG
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11液體培養基的配方可以是：1.5g/L NaNO3，0.04g/L K2HPO4，0.075g/L MgSO4·
7H2O，0.036g/L CaCl2·
2H2O，0.006g/L檸檬酸，0.006g/L FeCl3·
6H2O，0.001g/L EDTA，0.02g/L Na2CO3，2.860g/L H3BO3，1.810g/L MnCl2·
4H2O，0.391g/L Na2MoO4·
2H2O，0.079g/L CuSO4·
5H2O，0.220g/L ZnSO4·
7H2O，1L去離子水，121℃、20min高溫滅菌處理。
[0024]本專利技術的機理是：
[0025]硒是微藻必需微量營養元素，由于硒和硫為同族元素，藻細胞可通過硫同化途徑吸收無機硒并轉化為硒多糖、硒蛋白等有機硒，并產生富硒生物質。黃絲藻作為一種富含碳水化合物且可溶性多糖含量較高的絲狀微藻，在無機硒條件下可合成硒多糖等有機硒化合物。同時，硒也作為一種環境刺激因子，較高硒濃度能夠引起自由基迸發進而誘導藻細胞內儲能物質的大量合成(碳水化合物和脂類物質)。其中，可溶性多糖(金藻昆布糖)和油脂作為黃絲藻光合作用的初級同化產物，適度的硒脅迫條件會促進碳水化合物和EPA的積累。因此，本專利技術以黃絲藻作為富硒載體，在無機硒誘導條件下不僅實現了富硒生物質的產出，也促進了藻細胞中碳水化合物和EPA的大量積累，賦予了黃絲藻生物質“硒+營養”的雙重功效，提升了衍生產品附加值，可促進微藻生物質產業可持續發展。
[0026]本專利技術相對于現有技術具有如下的優點及效果：
[0027]本專利技術提供了一種聯產碳水化合物和EPA的方法，該方法實現了富硒生物質和重要次級代謝產物同步積累的耦合，提高了黃絲藻生物質的綜合利用價值，獲得的富硒黃絲藻具有高碳水化合物含量和高EPA含量。拓寬了具有富硒能力的微藻生物種質資源庫，也為高效規模化的富硒培養及聯產碳水化合物和EPA提供了潛力藻株。
[0028]本專利技術的其他特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種聯產碳水化合物和EPA的方法，其特征在于，該方法包括：將黃絲藻接種于含Na2SeO3的mBG
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11培養基中培養，獲得高碳水化合物含量和高EPA含量的富硒黃絲藻。2.根據權利要求1所述的聯產碳水化合物和EPA的方法，其中，所述黃絲藻選自Tribonema minus、Tribonema utriculosum和Tribonema sp.中的至少一種。3.根據權利要求2所述的聯產碳水化合物和EPA的方法，其中，所述黃絲藻為Tribonema minus。4.根據權利要求1所述的聯產碳水化合物和EPA的方法，其中，mBG
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11培養基中Na2SeO3的濃度為0.5～8mg/L。5.根據權利要求4所述的聯產碳水化合物和EPA的方法，其中，mBG
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11培養基中Na2SeO3的濃度為2～6mg/L。6.根據權利要求5所述的聯產碳水化合物和EPA的方法，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王飛飛，祝振洲，李苑虹，郭昱昊，李書藝，
申請(專利權)人：武漢輕工大學，
類型：發明
國別省市：