雨生紅球藻的高效培養(yǎng)及其蝦青素的提取與純化.pdf

1、蝦青素超強的抗氧化性賦予了其突出的生理功能,如提高動物免疫力,清除自由基、活性氧,抑制腫瘤等,因此,天然的蝦青素具有廣泛的應用價值和前景。而雨生紅球藻是目前公認的生產(chǎn)蝦青素的最好生物來源。所以,關于提高雨生紅球藻的生物量以及細胞內(nèi)蝦青素的積累量、從雨生紅球藻中高效地提取蝦青素以及蝦青素的分離純化等方面的研究具有重要的意義。
　　(1)為探究光譜對雨生紅球藻細胞生長及轉(zhuǎn)化產(chǎn)蝦青素的影響,測定了兩種階段(細胞生長階段,轉(zhuǎn)化產(chǎn)蝦青素階段

2、)藻細胞的吸收光譜以及不同光源的發(fā)射光譜,并采用不同光源、不同光照強度照射培養(yǎng)藻細胞。結(jié)果表明:雨生紅球藻對其吸收峰處的光譜有較好的捕獲利用能力,即紅光可以促進綠色藻細胞的生長,藍光有利于紅色藻細胞轉(zhuǎn)化產(chǎn)蝦青素。而且混合光源的光照更有利于雨生紅球藻的生長及轉(zhuǎn)化:在總光強為2500 lx,紅光與白光的強度比例為2:1時,雨生紅球藻干重可以達到0.98 g/L,比單獨使用白光和紅光照射下分別提高了36.11％和15.91%;在雨生紅球藻轉(zhuǎn)化

3、產(chǎn)蝦青素階段,發(fā)現(xiàn)在總光強為7000 lx,藍光與白光的強度比例為3:1時,雨生紅球藻中蝦青素的積累量為39.79 mg/L,明顯高于單獨使用白光與藍光轉(zhuǎn)化下的產(chǎn)量。
　　(2)對發(fā)酵罐中雨生紅球藻的流加培養(yǎng)進行了初步的探討,結(jié)果表明,流加操作可以促進雨生紅球藻生物量的積累,而且當葡萄糖的濃度提高為原始培養(yǎng)基中的10倍,其它物質(zhì)的濃度提高為原始培養(yǎng)基的5倍時,在生長的第4 d,5 d,6 d分別流加50 mL上述濃縮物,8 d后藻

4、的干重為0.92 g/L,比對照組提高了26.03%。但在培養(yǎng)后期,由于發(fā)酵罐本身的局限性,雨生紅球藻的生長受到抑制,在今后的研究中,為得到更高濃度的藻液,可以與其它光照效率高的反應器相連。
　　(3)探究了雨生紅球藻中蝦青素的最佳提取溶劑,結(jié)果表明,二甲基亞砜/丙酮(4/1, v/v)的混合溶劑最適宜蝦青素的提取,其提取量為34.73 mg/L,比乙酸乙酯/乙醇(2/1, v/v)的混合溶劑提取下提高了14.12%。并在單因素的

5、基礎上,采用 Box-Behnken對蝦青素的提取條件進行優(yōu)化,得到最優(yōu)提取條件為:提取溫度,51.72℃;提取時間為42.32 min;料液比為1:6.33;蝦青素的提取量達35.49 mg/L。
　　(4)通過薄層層析法和高效液相法檢測從雨生紅球藻中提取得到的總類胡蘿卜素,結(jié)果表明,總類胡蘿卜素中主要含有蝦青素單酯、蝦青素雙酯,游離蝦青素的含量較少,還有少量其它成分。并研究了正己烷與丙酮不同配比對蝦青素 TLC展開效果的影響,

6、結(jié)果表明,兩者之間的最優(yōu)配比(體積比)為7:3,在此展開劑的作用下,游離蝦青素的Rf值為0.21,而且,各種組分都能較好地分開。
　　(5)對蝦青素酯的皂化工藝進行了研究,以游離蝦青素的產(chǎn)量為評價指標,對影響蝦青素酯皂化的堿濃度、溫度和時間進行了探討,并在單因素實驗的基礎上,利用 Box-Behnken對皂化的條件進行優(yōu)化,結(jié)果表明,蝦青素酯最優(yōu)的皂化條件為:堿濃度為40.27 g/L,溫度為25.91℃,皂化時間為26.56 m