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。     

天然虾青素生产方法研究进展

为进一步提高湖泊红球藻（Haematococcus lacustris）的工业利用价值,本研究使用常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）诱变仪对湖泊红球藻进行等离子诱变。以藻细胞致死率为指标确定等离子诱变的适宜输入功率和诱变时间。诱变之后通过固体平板培养初筛和液体培养复筛获得高产虾青素的突变藻株。再以藻细胞密度为指标采用单因素实验及正交试验对高产藻株的营养生长阶段的培养条件进行优化,并筛选虾青素诱导阶段适宜虾青素积累的高光照条件。在优化的培养条件下多次继代后观察高产突变藻株的遗传稳定性。结果表明,湖泊红球藻等离子诱变的适宜条件是功率240 W、诱变时间150 s或功率400 W、诱变时间120 s。通过初筛和复筛获得生长快、虾青素产量高的突变藻株有11株,其中编号为HP3的突变藻株生长最快、虾青素产量最高,培养后藻细胞密度和虾青素产量较出发株分别提高了25.5%和61.6%。经过两阶段培养条件的优化,HP3的藻细胞密度和虾青素产量较优化前分别提高了14.3%和19.3%,达7.2×10⁵ cell/mL和31.264 mg/L。湖泊红球藻高产突变藻株HP3多次继代后藻细胞生长良好,遗传稳定,培养后藻细胞密度和虾青素产量均与初代培养相近。研究结果对湖泊红球藻产虾青素工业藻株的选育具有实际意义。

     

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。     

雨生红球藻高产虾青素的培养条件优化

本研究从5种培养基中筛选出最适于雨生红球藻HP1藻株绿色细胞生长阶段细胞增殖的培养基,并针对筛选出的培养基分别进行有机碳源和无机碳源及其浓度的优化。在此基础上,以光照强度、初始p H值和诱导时间为实验因素,采用单因素试验、中心点复合设计(CCD)响应面法对雨生红球藻虾青素积累阶段的胁迫条件进行优化。结果表明:HP1藻株在配方A及OHM培养基中均能达到较高生物量,有机碳源和无机碳源的最优浓度均为0.5 g/L。HP1虾青素积累的最优胁迫条件为:光照145μmol/m~2·s,初始p H 7.0,诱导时间9 d。在上述条件下,以有机碳源(NaAC)和无机碳源(NaHCO_3)为碳源的培养体系中,虾青素产量最大分别为5.74 mg/L、4.25 mg/L。研究结果将为进一步提高雨生红球藻虾青素产量提供科学依据。     

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...     

雨生红球藻虾青素提取工艺条件研究

研究了直接用溶剂提取虾青素的工艺条件。结果表明，氯仿：乙醇(1：1,v／v)的混合溶剂最有利于从雨生红球藻孢子态细胞中提取出虾青素，较适合的提取温度为40℃，较适合的提取时间为45min。     

常压室温等离子诱变选育L-色氨酸高产菌株

为了提升发酵法产L-色氨酸的生产效率,使用常压室温等离子(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变育种技术,并结合结构类似物抗性定向筛选的方法,选育高产色氨酸菌株。将出发菌Escherichia coli AC-1042经过ARTP诱变处理后,在抗性培养基平板上筛选具有5-甲基色氨酸、对氟苯丙氨酸抗性的突变菌株,选取产酸高、遗传稳定的菌株重复进行ARTP诱变处理和抗性筛选,不断提高菌株对结构类似物的抗性水平。经过多次ARTP诱变处理和抗性筛选,获得1株色氨酸高产菌株ACTRP104,经过30 L发酵罐培养44 h后L-色氨酸质量浓度可以达到61.65 g/L,葡萄糖转化率达到20.64%,比出发菌分别提高了20.69%和17.81%。结果表明,ARTP诱变和结构类似物抗性筛选相结合,可以有效地获得色氨酸高产突变菌株,大大提高色氨酸的发酵生产技术水平,获得的色氨酸高产菌株ACTRP104具有较好的工业化应用前景。     

高产虾青素的雨生红球藻胁迫条件和中试研究

探究雨生红球藻在不同培养条件和规模下积累虾青素的情况,结果表明在缺氮、光强6 000~8 000Lux、装液量100 m L/500 m L三角瓶的条件下虾青素含量可达藻细胞干重的(4.20±0.19)%,质量浓度为(59.23±2.13)mg/L。平板式光照生物反应器中试实验表明,绿色营养阶段在室内和半室外培养时,培养液中的生物量可达到0.88 g/L与1.04 g/L,进入稳定期前生产率分别为0.048 5 g/(L·d)和0.057 1 g/(L·d),红色胁迫阶段在半室外的培养条件下生物量可达到1.17 g/L,藻细胞中虾青素含量为1.49%,单位体积虾青素产量为17.49 mg/L,虾青素生产率为1.05 mg/(L·d)。     

雨生红球藻转化条件及虾青素积累的研究

在单因素试验基础上,选择转化光照强度、转化温度和转化时间为自变量,虾青素含量为响应值,利用Box-Behnken实验和响应面分析法,对转化条件进行优化。结果表明,在温度29.92℃,pH值10,光照7203.95lx的条件下转化10.6d,虾青素含量可达（33.796±1.556）mg/L,与未优化转化条件时相比,提高了0.99倍。     

响应面法优化雨生红球藻中虾青素的提取条件

以雨生红球藻粉为原料,选取乙酸乙酯:乙醇(1:1,v/v)为提取溶剂,以虾青素提取率为评价指标,在单因素实验的基础上,利用响应面法对雨生红球藻中虾青素的提取条件进行了优化。结果表明,影响虾青素提取条件的强弱分别为温度>液固比>时间,通过计算回归方程优化得到的最佳提取条件为:温度50℃,时间100 min,液固比1.5:1。通过与荆州公司提供的提取方法和碱提法对比,应用此方法虾青素提取率分别提高了44.31%和86.80%。     

雨生红球藻虾青素对小鼠免疫调节的研究

评价雨生红球藻虾青素对小鼠免疫功能的调节作用。选用雌性ICR小鼠,试验分为4个免疫组,分别进行,每组设置低、中、高剂量及对照组。低、中、高剂量分别为0.083、0.167、0.5 g/kg·BW,对照组喂服植物油,试验周期30d。结果:在细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞功能3个方面有增强免疫力功能。结果表明:雨生红球藻虾青素有增强小鼠免疫力功能。     

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。     

影响雨生红球藻中虾青素的提取条件的研究

冻干的雨生红球藻粉为原料,采用乙醇和乙酸乙酯混合溶剂进行虾青素酯的提取。L9(33)正交试验筛选获得虾青素酯的最佳条件为:温度25℃,提取时间为6h,乙酸乙酯和乙醇的配比为1:2,固液比为1:120(g/ml)。对提取的虾青素酯进行皂化,分别研究了4℃和40℃时碱的浓度及皂化时间对提取效果的影响。结果表明:0.06mol/LKOH甲醇溶液于4℃皂化12h效果最好,从100mg藻粉可以得到(575.86±5.68)μg虾青素单体。     

雨生红球藻萃取物中虾青素及其衍生物的含量测定

报道了一种不需水解步骤测定其中虾青素及其衍生物含量的方法。其主要步骤包括:高效液相色谱分离萃取物中各酯组分,联用质谱测定各酯组分分子量;紫外-可见光分光光度法测定总酯萃取物吸光值;计算各酯组分及总酯吸光系数;计算总酯含量;计算各酯组分和总酯中虾青素结构的比率;计算萃取物中虾青素含量。由于检测结果源于紫外-可见光分光光度法测定值,且不需虾青素酯的水解操作,该方法具有操作简便、重复性好(RSD1%)、加样回收率高(99.92%)、检测下限低(12ng/m L)等优点。     

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。     

人工调控雨生红球藻积累虾青素的研究进展

红球藻是富含营养价值和药用价值的藻类食品。雨生红球藻是自然界中生产天然虾青素的理想来源,虾青素作为一种高效的纯天然抗氧化剂,在清除自由基、抗衰老、抗肿瘤和免疫调节等方面显示出良好的生物活性。利用雨生红球藻生产虾青素具有广阔的发展前景,已成为近年来国际上研究的热点。此外,天然虾青素产量有限,大部分虾青素都是人工调控生产的。因此,本文综述了国内外人工调控对雨生红球藻积累虾青素的方法,对我国提高雨生红球藻生产虾青素具有重要意义。     

低毒高效提取雨生红球藻中虾青素的工艺优化

随着虾青素的应用范围不断扩大,提取剂的安全性问题也日益突出。以雨生红球藻为原料,研究了多种提取剂的得率,以选出低毒高效的提取溶剂。同时,还研究了料液比、温度及提取时间对雨生红球藻中活性成分虾青素得率的影响,并通过正交实验优化提取参数,获得最佳提取工艺。结果显示,各因素对得率的影响大小依次为:料液比>提取时间>温度>提取溶剂。提取溶剂、料液比、温度和提取时间的最佳条件分别是:乙酸乙酯∶乙醇(1∶1)、1∶100、40℃、20 min,最佳得率为49.96%。      

胁迫条件下褪黑素诱导雨生红球藻虾青素合成

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)在胁迫条件下可大量积累虾青素,已成为天然虾青素的主要来源。通过解析外源褪黑素(Melatonin,MLT)调控雨生红球藻在缺氮联合高光照胁迫条件下的防御效应,以期建立虾青素高效合成的技术体系。结果表明,胁迫条件下外源MLT的诱导显著促进了虾青素的积累,最高质量分数达到32.37 mg/g,较对照组增加了2.25倍。此外,外源MLT提高了胞内NO和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的含量,同时上调了虾青素合成关键酶基因dxs和chy的表达水平。研究表明,外源MLT诱导高光缺氮胁迫下雨生红球藻中虾青素的高效合成可能与MLT调控藻细胞内的NO、MAPK含量和虾青素合成关键酶基因dxs和chy的表达水平相关。     

递推式ARTP-UV复合诱变筛选高产β-葡萄糖苷酶菌株

为了提高产酶能力,采用常压室温等离子体(ARTP)与紫外(UV)复合诱变技术对酿酒酵母G13、G21菌株进行递推式复合诱变,经过一轮ARTP诱变两轮UV诱变,摇瓶培养筛选到两株高产β-葡萄糖苷酶的菌株Dea-G13D1Z2、Dma-G21D1Z2,经连续5代发酵生产试验,产酶水平可分别稳定在240.93和173.38 U/mL,是出发菌株G13、G21酶活的4.61倍和3.59倍。递推式ARTP-UV是一种有效的微生物突变育种的方法,可有效应用于微生物育种工作。     

雨生红球藻中总虾青素提取工艺优化

虾青素是一种功能强大的抗氧化剂,已被广泛应用于饲料、食品、保健品及医药等行业。本文以雨生红球藻粉为原料,首先通过单因素试验,确定了各个工艺参数对总虾青素提取率的影响,并选取提取温度、提取时间、料液比三个因素进行正交试验设计,对总虾青素的提取工艺进行了优化。试验结果表明,所选取的三个因素中,影响总虾青素提取率大小的主次顺序为：提取温度〉提取时间〉料液比,最佳工艺条件为：以乙酸乙酯为提取剂,提取温度为40℃,提取时间为60min,料液比为1:100。