雨生红球藻粉虾青素的提取及稳定性研究

以雨生红球藻粉为原料,采用有机溶剂法提取虾青素并对虾青素提取液稳定性进行研究。用响应面法优化提取工艺,采用Box-Behnken设计方法研究提取温度、提取时间、料液比及其交互作用对虾青素提取量的影响。试验结果表明:最佳提取条件为:提取温度51℃,提取时间42 min,料液比1∶640 g/m L,在此条件下提取率达92.04%。虾青素的性质不稳定,易分解,在贮存过程中受到多种因素的影响。当温度低于40℃时,虾青素提取液比较稳定;在太阳光及紫外光照射下,虾青素破坏严重;Zn~(2+),Cu~(2+),Fe~(2+),Mg~(2+),Na+和Ca~(2+)对虾青素提取液都有较大影响;而抗氧化剂VC,Na_2SO_3对虾青素有破坏作用,BHT对其稳定性保护作用效果不显著。在避光条件下冷藏保存并减少与金属离子的接触,可以减缓虾青素的降解。     

雨生红球藻培养及虾青素累积条件探讨

探讨了雨生红球藻(Haematoccuspluvialis)712株的适宜培养条件及藻体诱导累积虾青素的培养基条件。重点研究了温度、pH和光照条件对雨生红球藻营养生长的影响,以及NaNO3、Fe2+盐和乙酸钠浓度对雨生红球藻诱导累积虾青素含量的影响。结果表明:24℃、1000～1500lx连续光照、pH8.0左右的生长条件适合雨生红球藻游动细胞增殖,使平均生长速率达到0.252/d。通过正交试验表明:缺氮培养基对于雨生红球藻细胞累积虾青素最为有利,虾青素含量达到6.72μg/mL,而FeSO4和乙酸钠浓度对虾青素的累积无显著性影响。     

雨生红球藻中虾青素的提取及稳定性研究

目的:以雨生红球藻粉为原料,研究破壁方法、有机溶剂提取虾青素的工艺条件及虾青素油中虾青素的稳定性和破壁藻粉储存条件。方法:采用机械破壁和有机溶剂提取法,在单因素实验的基础上优化细胞破壁和虾青素提取工艺,并用分光光度法进行含量测定;从温度、光照、氧气、保存条件方面对虾青素稳定性的影响进行研究。结果:通过数据分析得出高压均质最佳条件为:50MPa、3遍,破壁率为94%,提取含量为36.4μg/mg,手动匀浆处理量为0.05g,匀浆10min,可使破壁率达100%;提取虾青素的最佳条件为:采用二氯甲烷溶剂,料液比为1∶20,在20℃水浴条件下,提取3遍,每遍1h;温度、光照、氧气都能影响到虾青素的稳定性,其中氧气对其影响最为显著,雨生红球藻粉的最佳储存条件是铝箔袋真空冷藏。     

软糖类产品中虾青素的检测及稳定性研究

为建立适用于软糖类产品中虾青素的检测方法,并研究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)微囊粉中的虾青素在软糖产品中的稳定性,为产品的包装和储运提供指导,在GB/T 31520—2015的基础上,针对软糖类产品改进检测方法,对比用雨生红球藻粉和雨生红球藻微囊粉2种原料生产的软糖中虾青素在不同光照、温度、氧气条件下的保留率。对于软糖类产品,温度对虾青素保留率的影响最大,其次是光照,最后是氧气;同时,相对于普通藻粉,微囊粉能够很好的提高虾青素在各种条件下的稳定性。结论显示,选择微囊粉为原料,采用避光包装,同时在低温环境下对产品进行储运能够最大程度地提高产品中虾青素的保留率。     

外源乙烯利对雨生红球藻中虾青素积累的影响

本实验初步研究了一定浓度范围的乙烯利对雨生红球藻积累虾青素的影响。在对数生长期的藻液中分别加入一系列不同浓度的乙烯利溶液,然后转入胁迫培养(25℃,24h5000lux连续光照+营养盐饥饿),诱导细胞内虾青素的合成积累。在诱导过程中显微观察不同浓度乙烯利处理后细胞形态和色素积累的变化,并定期取样进行虾青素含量的测定。结果表明,添加0.05ml/L的乙烯利可以促进雨生红球藻积累虾青素,处理后的藻细胞比对照组的藻细胞提前17d完全变红,虾青素产量比对照提高了92.1%,达18.6mg/L藻液。另外还发现0.1ml/L的乙烯利对雨生红球藻积累虾青素有明显的抑制作用。高浓度的乙烯利(≥0.15ml/L)处理对雨生红球藻细胞存在致死作用。     

环境因素对红球藻虾青素酯微乳液稳定性的影响

为克服虾青素酯水溶性差和不稳定的缺陷。以纯化虾青素酯和Tween 80等为原料,通过乳化法制备虾青素酯微乳液,并考察了不同环境因素对微乳液贮藏稳定性的影响。结果表明:制备的微乳液平均粒径分布(r)为61.21 nm;虾青素酯微乳液的稳定性受温度、p H、金属离子和离子强度等因素的影响,温度升高,微乳液中虾青素酯的降解程度加剧,且粒径增大;虾青素酯微乳液在低p H(≤3)条件下不稳定;Ca~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)对虾青素酯稳定性会产生不良的影响;当体系中离子强度高于400 mmol/L时,虾青素酯微乳液的稳定性会遭到破坏。     

雨生红球藻等离子诱变及高产藻株的筛选

目的通过等离子体诱变筛选获得高产虾青素的雨生红球藻突变株。方法将常压室温等离子体应(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)用于雨生红球藻的诱变育种处理。ARTP在常温下以输入功率100 W、处理距离2mm、气体流速10 L/min处理雨生红球藻40s,雨生红球藻的致死率达90%以上。在此条件下获得诱变株后,以虾青素合成抑制剂作为筛选剂,成功筛选获得一株虾青素高产藻株M45。结果该突变株的生物量和生长速率分别较出发株提高了6.45%和8.57%。突变株M45的虾青素含量达3.1%,较出发株提高了51.96%;虾青素产量为71.92 mg/L,相比于出发株提高了61.73%,且遗传稳定性实验表明,M45生产性能稳定。结论经等离子体诱变获得的突变株M45虾青素含量高,生产性能稳定,具有一定的工业应用前景,等离子体诱变方法适用于雨生红球藻的育种。     

运用雨生红球藻生产虾青素的研究进展

正雨生红球藻属于水生单细胞藻类物质,按照虾青素含量、形态以及颜色等,可将其分为后壁孢子、孢子、游动细胞与不动细胞四种。为提高雨生红球藻虾青素提取量,以雨生红球藻生产虾青素相关专利申请概况介绍为例,对运用雨生红球藻进行虾青素生产的研究进展展开解读,期望能够为雨生红球藻应用提供一些理论方面支持。     

雨生红球藻虾青素积累条件优化研究

虾青素具有很强的抗氧化能力,雨生红球藻在目前已知生物中虾青素含量最高。该文采用响应面法研究温度、pH值、NaCl浓度、钨酸钠浓度对雨生红球藻虾青素积累的影响。结果表明,雨生红球藻虾青素积累的最佳工艺条件为温度27℃、pH 9.6、NaCl浓度1.7 g/L、钨酸钠浓度5.2 mmol/L。各因素对雨生红球藻虾青素积累影响的顺序为pH值＞温度＞钨酸钠浓度＞NaCl浓度。     

雨生红球藻中虾青素含量快速测定方法

雨生红球藻中虾青素以虾青素单酯、二酯以及少量游离虾青素的形式存在,为了准确测定虾青素含量,通常需要将提取的虾青素酯水解转化为游离虾青素,再利用HPLC进行定量,操作耗时,不利于生产过程的快速监测。基于系统研究分光光度法直接测定细胞提取物中的混合虾青素含量和提取-酶解-HPLC法测定的关系,发现分光光度法估算的虾青素含量与HPLC法测定的准确含量之间具有良好的线性关系(r2=0. 997)。基于此建立了雨生红球藻虾青素快速测定方法,并对提取条件进行了优化。雨生红球藻粉(约5 mg)利用1 m L二甲基亚砜和6 m L丙酮进行1次提取,准确定容后,测定474 nm处的吸光度,根据吸光度与HPLC法虾青素含量间线性关系计算雨生红球藻中虾青素的含量。该方法操作简单,仅需10～20 min,测定准确,适于生产和流通环节的所需要的快速测定领域。     

光照、氮素和高盐胁迫对雨生红球藻积累虾青素的影响研究

为摸索雨生红球藻积累虾青素的最优条件,研究光照强度、NaNO_3和NaCl浓度对雨生红球藻光合作用和积累虾青素的影响,结果表明:不同光照强度处理组最大光能转化效率(Fv/Fm)较对照组均显著降低(P 0.05);试验第24天,光照强度为236μmol/m~2/s的试验组微藻积累虾青素达最高值9.01 mg/L;NaCl浓度为10 g/L和12.5 g/L时雨生红球藻Fv/Fm和有效光能转化效率值(Yield)均低于对照组,而NaCl浓度为5 g/L时微藻Fv/Fm和Yield值均高于对照组,NaCl浓度为5、7.5、10 g/L时微藻积累虾青素水平显著高于其他试验组(P 0.05),试验第24天,NaCl浓度为7.5 g/L时,微藻积累虾青素含量达到最高,较对照组提高了34.4%;NaNO_3浓度为0、0.032、0.065 g/L时,雨生红球藻Fv/Fm整体呈先上升后缓慢降低的趋势,较对照组差异显著(P 0.05),在氮胁迫处理条件下雨生红球藻积累虾青素含量逐渐升高,试验第22天后细胞内虾青素水平渐趋稳定,当NaNO_3浓度为0时细胞内虾青素含量显著高于其他试验组(P 0.05)。     

雨生红球藻中虾青素含量的快速测定方法

证实雨生红球藻在培养过程中体内所含的类胡萝卜素含量与虾青素含量是呈稳定的线性关系,使用相比虾青素测定方法简便的叶绿素测定方法,可快速测定出类胡萝卜素的含量,再根据研究所得的类胡萝卜素和虾青素的线性方程,可快速推算出雨生红球藻体内虾青素的含量。     

雨生红球藻虾青素纳米颗粒的制备及稳定性研究

为改善雨生红球藻虾青素的稳定性和水溶性,本文使用蜗牛酶进行雨生红球藻虾青素的破壁提取,并以阿拉伯胶和乳清蛋白粉（富含乳脂肪球膜）为壁材,利用复合凝聚法制备虾青素纳米颗粒,此外对纳米颗粒的稳定性进行研究。结果表明:虾青素纳米颗粒的最佳制备条件为:pH4.0,乳清蛋白与阿拉伯胶质量比为2:1,虾青素浓度为60 μmol/L,此工艺条件下虾青素的包封率为92.93%±0.19%。该纳米颗粒平均粒径为265.71±0.55 nm,Zeta电位为?13.44±0.14 mV,并具备良好的贮藏稳定性,在4 ℃条件下贮藏15 d,粒径增幅仅为6.1%,虾青素保留率为90.78%±0.25%,DPPH清除率为79.31%±0.18%。本研究改善了雨生红球藻虾青素的稳定性和水溶性,为虾青素的高效利用提供了技术支持。     

雨生红球藻中虾青素的研究进展

虾青素是一种具有众多生理功能的类胡萝卜素,经济价值极高,但是在自然界中含量较少,其最佳生物来源-雨生红球藻中含量也不超过5%,且该藻的细胞壁较厚,虾青素提取不充分,造成部分虾青素浪费。因此,如何充分提取雨生红球藻中的虾青素已成为研究热点。就虾青素的生理功能、提取方法、雨生红球藻的破壁方法展开论述。     

不同温度下雨生红球藻优良藻株筛选

为获得适宜大规模培养的藻株,研究和比较了雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)3个不同品系分别在15、20、25、30℃中的生长和虾青素积累情况。结果表明,温度对雨生红球藻的生长和虾青素积累有显著的影响,并且与藻种品系有关。各培养温度下,雨生红球藻藻株H3的细胞密度、藻细胞干重、虾青素含量和产量具有明显优势。藻株H3的最适生长温度为15℃,其最终细胞密度和细胞干重分别为11.75×10~4 cell/mL和0.337 g/L,但该条件不利于虾青素的积累;虾青素积累在20℃培养时最高,其虾青素含量和产量分别为1.15%、3.41 mg/L;而在30℃时生物量和虾青素产量均最低。因此,优先选择H3作为大规模培养的藻种。     

破壁方法对雨生红球藻湿藻生物质中虾青素提取的影响

为探讨破壁方法对雨生红球藻中虾青素提取的影响,以雨生红球藻湿藻细胞为原料,研究研磨、酸解、碱解、热蒸汽和酶解等多种破壁处理方法对细胞中的总类胡萝卜素和总脂肪的提取效率及其组成的影响。结果表明,酸解和酶解处理能够显著提高类胡萝卜素的提取效率,而不影响其组成。碱解处理导致酯化虾青素的水解,游离虾青素含量比未处理的对照组提高20倍,同时细胞内的甘油三酯也发生明显降解。热蒸汽和研磨处理对虾青素和油脂的提取率及其组成影响不明显。酶解和酸解是提高虾青素提取效率较有效的预处理方法,并能很好地保持虾青素和脂肪酸的结构稳定性和生物活性。     

雨生红球藻虾青素的制备及生物活性研究进展

虾青素是类胡萝卜素的含氧衍生物,人工养殖的雨生红球藻是天然虾青素的最好来源。虾青素具有多种生物活性,在疾病的预防和治疗中起重要作用。文章介绍了虾青素的提取与稳定性以及在人体中的吸收与代谢,主要对雨生红球藻虾青素的抗氧化活性以及在炎症、糖尿病、心血管疾病、免疫调节以及抗癌等方面的研究进展和应用现状进行了综述。     

混合光照对雨生红球藻PSII 光化学活性与色素积累的影响

该研究以54 μmol/（m2·s）白光为对照组,在54 μmol/（m2·s）白光的基础上研究不同蓝光光照强度18、36、54 、72 μmol/（m2·s）对雨生红球藻光化学活性和积累色素的影响。通过对雨生红球藻细胞密度、叶绿素、虾青素含量以及叶绿素荧光参数测定,探究雨生红球藻生长情况以及光照胁迫过程中虾青素含量的变化。结果表明,36 μmol/（m2·s）混合蓝光对雨生红球藻的抑制作用最明显。蓝光试验组的雨生红球藻光系统Ⅱ（photosystem Ⅱ,PSII）最大光能转化效率、有效光能转化效率和表观电子传递速率参数普遍高于对照组,说明雨生红球藻光合作用的结构和功能受到光损害,植物产生自我保护机制。54 μmol/（m2·s）照度的蓝光是雨生红球藻积累虾青素最适宜的混合光照强度。     

响应面分析法优化雨生红球藻产虾青素培养基

通过单因素试验确定雨生红球藻细胞转化产虾青素培养基中乙酸钠、硝酸钾和磷酸二氢钾的较佳质量浓度范围。研究表明,磷酸二氢钾对雨生红球藻产虾青素的影响不大,而乙酸钠和硝酸钾含量对虾青素产量影响较显著。利用响应面法优化,得到乙酸钠1.460 5 g/L,硝酸钾0.008 4 g/L。优化后虾青素产量从0.977 4 mg/L提高到10.908 mg/L,提高了9.16倍。     

光照强度对雨生红球藻细胞生长和虾青素积累的影响

初步研究了不同光照强度(40~200μmol/m2·s)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)细胞生长及虾青素积累的影响。结果表明,雨生红球藻在培养初期细胞干物质积累较少,虾青素含量较低;而在整个培养后期细胞干物质积累较多,虾青素含量较高。细胞生长进入对数生长期的时间随光照强度增加而减少。中等光照强度条件(80μmol/m2·s)最适于藻细胞生长,该条件不利于虾青素的积累;而高光强条件(200μmol/m2·s)明显抑制藻细胞生长(P<0.05),但虾青素含量明显提高(P<0.05);继续增加光照强度(240μmol/m2·s),单个细胞中的虾青素含量显著增加。