一種湖生紅球藻的破壁方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微藻生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種藻類的破壁方法。
【背景技術(shù)】
[0002]湖生紅球藻(Haem atococcus pluvialis)亦稱血球藻,是一種單細(xì)胞綠藻，在分類學(xué)上隸屬于綠藻門(Chlorophata)、綠藻綱(Chlorophyceae)、團藻目(Volvocales)、紅球藻科(Haematococcaceae)、紅球藻屬(Haeematococcus)。
[0003]湖生紅球藻的細(xì)胞壁由纖維素和果膠質(zhì)分內(nèi)外兩層組成，膠樣的物質(zhì)填滿了細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)之間的空隙，細(xì)胞質(zhì)連絲連接著細(xì)胞壁和原生質(zhì)體。原生質(zhì)體為卵形，前端乳頭突起不與細(xì)胞壁連結(jié)，成熟的細(xì)胞乳頭狀突起常不明顯。游動細(xì)胞具有2條(少數(shù)4條)頂生、等長、約等于體長的鞭毛，通過前端的叉狀膠質(zhì)伸出細(xì)胞壁。細(xì)胞核位于中央位置，有明顯的核膜和核仁。伸縮泡有數(shù)個至數(shù)十個不等，并且不規(guī)則地分散在原生質(zhì)體內(nèi)。色素體可呈現(xiàn)多種形態(tài)，如杯狀、網(wǎng)狀、環(huán)狀或是顆粒狀。湖生紅球藻的細(xì)胞幼期呈綠色，在光學(xué)顯微鏡下可見其細(xì)胞形態(tài)具有卵形和橢圓形兩種，細(xì)胞寬19?51 μ m，長28?63 μπι，這些細(xì)胞可以游動。此時的細(xì)胞的光合作用能力很強，其內(nèi)主要含有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和蝦青素等。游動細(xì)胞大約經(jīng)過5次分裂后便停止分裂，兩個不再分裂的細(xì)胞失去鞭毛后開始融合，融合細(xì)胞體積增長至呈球形，細(xì)胞內(nèi)開始積累蝦青素，但此時細(xì)胞內(nèi)主要的色素仍為葉綠素a、葉綠素b、葉黃素。細(xì)胞體積繼續(xù)增大，湖生紅球藻的光合作用效率降低，葉綠素含量維持不變，而葉黃素含量有少量增加，蝦青素很快的累積后，細(xì)胞完全變紅，當(dāng)光合作用效率趨于最低時，蝦青素含量達(dá)到最高。
[0004]蟲下青素(3，3’- 二羥基，4，4’ - 二酮基，β，β ’胡蘿卜素)，分子式SC4tlH52O4，是一種酮式類胡蘿卜素，含有兩個羥基和兩個酮基，其天然產(chǎn)物以油脂的形式存在。湖生紅球藻是公認(rèn)自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最好生物來源，在極佳的培養(yǎng)條件下，湖生紅球藻的蝦青素含量可達(dá)3%以上，遠(yuǎn)高于紅酵母和其他微生物，被看作是天然蝦青素的“濃縮品”。因此利用湖生紅球藻提取蝦青素，具有廣闊的發(fā)展前景，極具大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)潛力，已成為各國研究的熱點。
[0005]目前，國內(nèi)外從湖生紅球藻中提取蝦青素的方法主要有超臨界CO2萃取、超聲提取、微波提取、高壓均質(zhì)或研磨后溶劑萃取、酶解提取等，存在的主要問題為破壁效果差導(dǎo)致提取率低、所需設(shè)備昂貴，同時采用均質(zhì)機進(jìn)行破壁，破壁壓力高，容易帶來安全隱患，并且所需的超高壓力不適宜進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本發(fā)明提供一種湖生紅球藻的破壁方法，能夠提高湖生紅球藻的破壁效果，降低均質(zhì)機的破壁壓力，減少安全隱患。
[0007]本發(fā)明要解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計一種湖生紅球藻的破壁方法，其特征在于按如下步驟依次進(jìn)行: 1)在無菌環(huán)境中，取微藻樣品加入到培養(yǎng)基A中培養(yǎng)18-25天，得到藻液；取上述藻液，按體積百分含量為11%_15%的接種量接種于培養(yǎng)基A中，在溫度為22°C _24°C光照下的密閉培養(yǎng)箱中培養(yǎng)9-13天，得到藻液A ；
2)將得到的藻液A以無菌水按一定倍數(shù)進(jìn)行稀釋，將稀釋后的藻液均勻涂布于液體培養(yǎng)基B上，在溫度為25°C光照下的密閉培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)8-11天，得到微藻液；
3)將上述微藻液進(jìn)行沉淀處理，排除上清液；
4)將排除上清液的成熟細(xì)胞收集后放置在膠體磨進(jìn)行一級磨碎；
5)將一級磨碎后的細(xì)胞傳送至均質(zhì)機中進(jìn)行破壁處理，得到破壁的湖生紅球藻。
[0008]將破壁后的湖生紅球藻用有機溶劑在一定溫度下攪拌提取，過濾，濾液濃縮，回收溶劑，得到蝦青素。
[0009]步驟I)中所述的培養(yǎng)基A為NBBM培養(yǎng)基。
[0010]步驟2)中所述的液體培養(yǎng)基B按重量份數(shù)包括0.2-1.3份硝酸鈉、0.02-0.08份硫酸鎂、0.03-0.07份磷酸氫二鉀、0.01-0.045份氯化鈣、0.02-0.05份碳酸鈉、0.004-0.0092份檸檬酸、0.004-0.0092份檸檬酸鐵銨、0.0006-0.0009份乙二胺四乙酸、0.006-0.009份微量元素、6-50份葡萄糖。
[0011]步驟2)中所述的一定倍數(shù)是lO'lO'lO'lO—4。
[0012]所述的有機溶劑為乙醇、乙酸乙酯或丙酮中的一種或幾種。
[0013]所述的一定溫度為45_55°C。
[0014]本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、本發(fā)明通過膠體磨磨細(xì)胞，使湖生紅球藻細(xì)胞壁變薄甚至細(xì)胞破碎，導(dǎo)致整個藻液粒徑均勻，降低均質(zhì)機破壁壓力，安全隱患得到降低。
[0015]2、通過膠體磨磨細(xì)胞能夠延長均質(zhì)機的使用壽命，降低設(shè)備耗材，節(jié)約成本。
[0016]3、通過膠體磨磨細(xì)胞不需要添加任何輔料，能夠保留產(chǎn)品的原始成分不被破壞，食用更加安全。
[0017]4、所述的湖生紅球藻的破碎率高，可以達(dá)到92%以上，破碎程度高且均勻、處理時間短。并且提取溫度溫和，有效成分損失率低于5%，提取方法簡單，提取率高于95%
5、操作流程簡單，操作方法方便，可以實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)，機械化程度高，適宜普及推廣和工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0018]實施例一
一種湖生紅球藻的破壁方法，其特征在于按如下步驟依次進(jìn)行:
1)在無菌環(huán)境中，取微藻樣品加入到NBBM培養(yǎng)基中培養(yǎng)18天，得到藻液；取上述藻液，按體積百分含量為11%的接種量接種于NBBM培養(yǎng)基中，在溫度為22°C光照下的密閉培養(yǎng)箱中培養(yǎng)9天，得到藻液A ;
2)將得到的藻液A以無菌水按10'10_2、10_3、10_4倍數(shù)進(jìn)行稀釋，將稀釋后的藻液均勻涂布于液體培養(yǎng)基B (按重量份數(shù)包括0.2份硝酸鈉、0.02份硫酸鎂、0.03份磷酸氫二鉀、0.01份氯化鈣、0.02份碳酸鈉、0.004份檸檬酸、0.004份檸檬酸鐵銨、0.0006份乙二胺四乙酸、0.006份微量元素、6份葡萄糖)上，在溫度為25°c光照下的密閉培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)8天，得到微藻液