利用控pH流加培养法提高雨生红球藻的生物量及虾青素产量
2016-06-07王旎管斌孔青孙翰耿兆艳段良飞
王旎,管斌,孔青,孙翰,耿兆艳,段良飞
(中国海洋大学 食品科学与工程学院,山东 青岛,266003)
利用控pH流加培养法提高雨生红球藻的生物量及虾青素产量
王旎,管斌*,孔青,孙翰,耿兆艳,段良飞
(中国海洋大学 食品科学与工程学院,山东 青岛,266003)
摘要研究了一种新型培养方法——控pH流加培养法,可有效促进雨生红球藻生长并提高虾青素产量。测定雨生红球藻生长期间对营养盐的需求量,依据对数生长期藻液pH与硝酸盐和磷酸盐的含量的线性关系,确定流加液组成及流加方法。流加液的组成为7.88 g/L的 KNO3,1.83 g/L的KH2PO4和24.0 g/L 的CH3COONa,监测对数生长期藻液pH变化情况,通过添加流加液将藻液的pH值持续控制在7.5~8.0内,雨生红球藻的细胞干重可达(1.42 ± 0.04) g/L,虾青素产量可达(60.23 ± 1.81) mg/L。
关键词雨生红球藻;虾青素;pH;流加培养
虾青素(astaxanthin)化学名称为3,3'-二羟基-4,4'-二酮基-β,β'-胡萝卜素,分子式为C10H52O4,含多个共轭双键[1],具有极强的抗氧化作用,可有效清除自由基[2],有抗肿瘤、增强免疫力和改善视力等多种生理功效[3]。虾青素是优质的天然色素,在食品、化妆品、饲料等生产领域均有应用[4]。虾青素可以化学方法合成[5]或者由甲壳类动物体内提取[6],也可利用真菌[7]及微藻[8]生产。雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是最丰富的天然虾青素来源之一[9],虾青素含量占干重的1.5 %~5.0 %[10],被誉为天然虾青素的“浓缩品”[11]。
提高雨生红球藻的生物量是提高虾青素产量的关键,现有的培养方法包括一步法[12]、生长转化两步法[13]、固定膜培养法[14]以及流加动力学模型[15]等。流加培养是一种非常有效的提高雨生红球藻生物量的方法,采用不同的培养周期,在培养9 d后生物量能达1.0 g/L以上[15],培养20 d后达2.0 g/L以上[16]。……
