利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途及其方法技術(shù)

一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途及其方法。利用長葉紫菜生活史中具有的有性生殖、無性生殖與營養(yǎng)繁殖三個世代交替及果孢子絲狀體階段不含各種膠類的特征下，在控制的光線、溫度及營養(yǎng)條件下，延續(xù)其絲狀體階段，并進(jìn)一步以其為材料，萃取高吸光度比值藻紅素。通過其單位重量含有藻紅素的高重量比值，達(dá)到降低單位成本及減少藻紅素純化步驟的功效。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是有關(guān)于用長葉紫菜(Porphyra dentata)生產(chǎn)具有高吸光度(OD)比值藻紅素的用途及其方法。利用長葉紫菜生活史中具有的有性生殖、無性生殖與營養(yǎng)繁殖三個世代交替及果孢子絲狀體階段不含各種膠類的特征下，在控制的光線、溫度及營養(yǎng)條件下，延續(xù)其絲狀體階段，并進(jìn)一步以其為材料，萃取高吸光度比值藻紅素。
技術(shù)介紹
不論就藻紅素、藻藍(lán)素或其它天然蛋白質(zhì)色素而言，通常具有實用安全性，對熱、酸堿度等亦具相當(dāng)程度的穩(wěn)定性，可應(yīng)用于食品與化妝品上，同時亦可作為免疫學(xué)上抗體標(biāo)志用的熒光色素而應(yīng)用于臨床診斷及細(xì)胞生化學(xué)研究上。目前市場已開發(fā)并應(yīng)用的有藻藍(lán)素(phycocyanin)與藻紅素(phycoerythrin)，其中，藻藍(lán)素生產(chǎn)的原料來源多為可予大量繁殖培養(yǎng)的藍(lán)綠藻，如螺旋藻(Spirulina)與銅銹微囊藻(Microcystis)，且其培養(yǎng)與生產(chǎn)方法多享有專利。而藻紅素則因原料的缺乏，或因原物料不利于色素生產(chǎn)，而存在產(chǎn)量少及價格昂貴的缺陷，對全球每年數(shù)萬磅食用紅色色素的需求，必須開發(fā)一種天然、安全、穩(wěn)定又具特殊熒光釋出的紅色色素，預(yù)估大量生產(chǎn)后，將使價格下降，更會擴(kuò)大其應(yīng)用范圍與市場供給。目前藻紅色素蛋白大部分是分離自紅藻的大型葉狀體，如紫菜(Porphyra)或仙菜藻(Ceramium)等，少部分則萃取自可大量控制培養(yǎng)的紫球藻(Porphyridium)。其主要問題在于1、目前雖有野生大量紅藻資源及栽培的紫菜作為藻紅素原料，但因多數(shù)紅藻含豐富膠質(zhì)物(洋菜膠、鹿角菜膠、紅藻膠)，導(dǎo)致色素的萃出不易，尤其是干燥后的藻類原料更是如此，再加上野生藻種的原料在品和產(chǎn)量上均有季節(jié)性差異，為人力所不易掌握。2、目前紫球藻的培養(yǎng)于收集細(xì)胞時，亦有顯著的困難，因為單細(xì)胞藻體的收集一向是耗能而耗時的操作，影響生產(chǎn)成本甚大，而藻細(xì)胞于培養(yǎng)時所分泌的可溶性多醣類，除了阻礙細(xì)胞的收集外，亦影響到色素的抽取。為了解決上述的問題，美國專利5,358,858提出了一種由頭發(fā)菜(Bangiaatropurpurea)及狹葉紫菜(Porphyraangusta)絲狀體生產(chǎn)藻紅素的方法，利用頭發(fā)菜及狹葉紫菜生活史中的絲狀孢子體階段不含各種膠類的特征下，利用控制的光線、溫度及營養(yǎng)條件下，延續(xù)其絲狀體階段，并進(jìn)一步以其為原料，萃取藻紅素，其步驟如下1、絲狀體的培養(yǎng)與繁殖，從野外采集成熟的頭發(fā)菜或狹葉紫菜配子體，以滅菌海水及毛筆清洗藻體干凈，稍陰干后投入含改良過的SWM-III(如表一所示)培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿內(nèi)底部鋪有蓋玻片，待孢子釋放并附著于蓋玻片后，在室溫下、1000-4000lux的照度及每日10-16小時照光的培養(yǎng)箱中發(fā)芽成長，最后發(fā)育呈分歧多枝的絲狀孢子體。表一SWM-III的組成NaNO38.5g/100ml 取2mlNa2HPO40.595g/100ml 取2mlNa2EDTA 0.5g/100ml 取2ml0.01625g/100ml 取2mlFeCl3(或FeCl3·7H2O)0.02885g/100ml 取2ml*1PI-metal 取2ml*2S-3Vitamins 取2mlSoil extract取50mlTris(10cc/l)取500mg Livere xtract 取10mg海水pH＝7、5 1升(調(diào)pH時先以濃HCl調(diào)至pH≤7，再以適當(dāng)濃度的NaOH調(diào)至pH7、5，如此可免于消毒時產(chǎn)生白色沉淀)其中*1PI-metal為H3BO312.368gMnCl21.385gZnCl20.109g蒸餾水 2升CoCl2·6H2O 4.479mgCuCl2·2H2O 0.034mg其中*2S-3Vitamins為ThiaminHCl 0.5gCapantothenate 0.1gNicotinicacid 0.1gP-aminobenzoicacid 10mgBiotin 1mg蒸餾水 2升Inositol 5gFolic acid 2mgThymine3mgB121mg(所有的Stock溶液均存于褐色瓶中，冷藏保存)2、絲狀體刮下后移至含培養(yǎng)液的三角瓶，在上述生長環(huán)境條件下培養(yǎng)，育成絲狀體的聚集團(tuán)。打碎絲狀體的聚集團(tuán)，移至更大生長的量瓶繼續(xù)發(fā)育成更多的聚集團(tuán)，并因此漸次擴(kuò)大培養(yǎng)的體積，在較大體積的照光培養(yǎng)槽中，應(yīng)予打氣(每分鐘300毫升干凈空氣)大量繁殖培養(yǎng)。通過100-400網(wǎng)目的網(wǎng)布過濾，濾除的培養(yǎng)液可回收再使用，對后續(xù)的培養(yǎng)并無妨礙。3、藻體收獲后，因絲狀體結(jié)構(gòu)可經(jīng)真空或溫風(fēng)迅速干燥，再研磨成粉后，以水或磷酸鹽溶液予以充分?jǐn)嚢栎腿　㈦x心，可得澄清的深紅藻蛋白溶液；藻色素的濃縮與純化，可通過20％硫酸銨溶液去除部分雜質(zhì)蛋白沉淀，再于溶液中經(jīng)60-65％硫酸銨溶液沉淀出色素蛋白，為OD565/OD280＝1.4-1.6的粗紅色色素，為食品級、化妝品可用的色素。4、將沉淀的蛋白進(jìn)一步通過膠濾層析純化(gelfiltration)，使用Sephadex G200樹酯分離，第一道程序可得OD比為3.3-3.7的藻紅素產(chǎn)品，再次重復(fù)即可得OD比為5.1-5.2的藻紅素，再經(jīng)膠體電泳法(SDS)電泳所得的結(jié)果顯示純度約99％，可作為免疫檢驗用試劑。上述的方法雖然可以避免傳統(tǒng)紫菜、仙菜藻萃取色素法需以加熱及分離膠值的復(fù)雜手續(xù)，或是紫球藻等單細(xì)胞植物萃取法，由于其體積小，導(dǎo)致收集的困難與其分泌的多醣類影響色素的抽取的問題，其主要缺陷在于但是頭發(fā)菜及狹葉紫菜絲狀體直接形成的深紅藻蛋白溶液，其OD565/OD280只有1.4-1.6，仍需進(jìn)行藻色素的濃縮與純化，來獲取高OD值的藻紅素，造成制程復(fù)雜及成本較高。因此我們需要開發(fā)其它藻種的絲狀體，使其初次形成的深紅藻蛋白溶液就具有高OD值的藻紅素。鑒于上述的
技術(shù)介紹
中，傳統(tǒng)利用頭發(fā)菜及狹葉紫菜絲狀體直接形成的深紅藻蛋白溶液，其吸光度比值偏低的問題。本專利技術(shù)人創(chuàng)造出本專利技術(shù)的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的是提供一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途及其方法，通過其單位重量含有藻紅素的高重量比值，達(dá)到降低單位成本的目的。本專利技術(shù)的又一個目的是提供一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途及其方法，通過其可萃取具有高吸光度比值藻紅素，達(dá)到減少藻紅素純化步驟的目的。本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途，其生活史具有的有性生殖、無性生殖與營養(yǎng)繁殖三個世代交替，利用其孢子絲狀體生產(chǎn)高吸光度比值的藻紅素。該孢子絲狀體為果孢子(carpospore)絲狀體。該藻種為長葉紫菜(Porphyra dentata)，從其果孢子絲狀體中萃取的藻紅素，經(jīng)高效能液相層析儀所得出的565nm的層析光譜圖。該長葉紫菜果孢子絲狀體生產(chǎn)高吸光度比值的藻紅素，包含下列步驟以培養(yǎng)液培養(yǎng)長葉紫菜含成熟果孢子囊的配子體并得到果孢子；將該果孢子置于15-30℃下，500-6000lux的照度與明暗比為10∶14以上的環(huán)境下培養(yǎng)，使其長成為絲狀體；收集該絲狀體；加入酸堿緩沖液，加以攪拌、離心，以得到深色色素蛋白溶液；及以鹽析法去除該深色的色素蛋白溶液中雜質(zhì)，并沉淀出色素蛋白。該培養(yǎng)液為SWM-III培養(yǎng)液。該SWM-III培養(yǎng)液為去有機(jī)物的SWM-III培養(yǎng)液。培養(yǎng)該果孢本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途，其特征是：用長葉紫菜的生活史具有有性生殖、無性生殖及營養(yǎng)繁殖三個世代交替，利用其孢子絲狀體生產(chǎn)高吸光度藻紅素。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的用途，其特征是用長葉紫菜的生活史具有有性生殖、無性生殖及營養(yǎng)繁殖三個世代交替，利用其孢子絲狀體生產(chǎn)高吸光度藻紅素。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征是該孢子絲狀體為果孢子絲狀體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征是該長葉紫菜從其果孢子絲狀體中萃取的藻紅素，經(jīng)高效能液相層析儀所得出的565nm的層析光譜圖。4.一種利用長葉紫菜生產(chǎn)高吸光度藻紅素的方法，其特征是它包含下列步驟(1)以培養(yǎng)液培養(yǎng)長葉紫菜含成熟果孢子囊的配子體，并得到果孢子；(2)將該果孢子置于溫度15-30℃下，光照為500-6000lux的照度與明暗比為10∶14以上的環(huán)境下培養(yǎng)，使其長成為絲狀體；(3)收集該絲狀體；(4)加入酸堿緩沖液，加以攪拌和離心，得到深色的色素蛋白溶液；(5)以鹽析法去除該深色的色素蛋白溶液中雜質(zhì)，并沉淀出色素蛋白。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該培養(yǎng)液為SWM-III培養(yǎng)液。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該SWM-III培養(yǎng)液為去除有機(jī)物的SWM-III培養(yǎng)液。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該培養(yǎng)該果孢子絲狀體的方法為旋浮培養(yǎng)法。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：江永棉，周宏農(nóng)，鄭俊明，呂志翼，
申請(專利權(quán))人：人宇生物科技股份有限公司，呂志翼，
類型：發(fā)明
國別省市：71[中國|臺灣]