作者：齊安翔
蝦青素以其卓越的生理功能，在國際上已被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品及醫(yī)藥業(yè)中。雨生紅球藻被公認(rèn)為自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最佳生物來源，因此利用雨生紅球藻獲取蝦青素，無疑具有廣闊的發(fā)展前景。
本研究建立了一種雨生紅球藻中的蝦青素酯皂化進(jìn)行分離測定的反相高效液相色譜方法。蝦青素在15min內(nèi)得到了較好的分離，其中蝦青素的檢出限為0.049mg/L，在1-15mg/L范圍內(nèi)蝦青素的含量與峰面積具有良好的線性關(guān)系；該方法的精密度（RSD）為3.27%，回收率為100.7%。研究首次獲得HPLC法與Jensen分光光度法的關(guān)系式y(tǒng) = 8.496x – 12.237（r=0.9991）。
研究開展了雨生紅球藻BBM培養(yǎng)基的優(yōu)化改良。考察了維生素B1、B12、不同形態(tài)鐵及醋酸鈉等多種微量組分對雨生紅球藻生長及蝦青素積累的影響。研究結(jié)果表明：適量維生素、鐵等微量組分的加入，具有促進(jìn)雨生紅球藻生長、提高脅迫條件下的微藻存活率以及促進(jìn)蝦青素積累等作用。在此基礎(chǔ)上對BBM培養(yǎng)基進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)改良，無鐵的BBM配方基礎(chǔ)上添加1g/L NaAc、0.05ppm維生素B12和18μmol/L EDTA-Fe3+，獲得新型培養(yǎng)基命名為CBBM。此培養(yǎng)基配方培養(yǎng)雨生紅球藻的生長指數(shù)可達(dá)0.5，蝦青素產(chǎn)率為22.58mg/L（20.43mg/g）。
在國內(nèi)首次開展了雨生紅球藻的半連續(xù)培養(yǎng)模式與一次培養(yǎng)模式的比較研究，發(fā)現(xiàn)雨生紅球藻的半連續(xù)培養(yǎng)可使培養(yǎng)第一階段的生物量增加2-3倍，蝦青素的總產(chǎn)量至少增加3倍左右，藻粉內(nèi)的蝦青素含量亦增加66%以上。所獲藻粉的質(zhì)量及重量顯著提高。此外，藻液內(nèi)孢子比例大幅下降，普遍低于40%。
在半連續(xù)培養(yǎng)模式下，CBBM培養(yǎng)基相對原始BBM培養(yǎng)基具有提高雨生紅球藻藻密度、存活率、藻粉和蝦青素產(chǎn)量的效果。其中10%更新率組存活率為44%，蝦青素產(chǎn)率為30.1mg/L，蝦青素含量為25.7mg/g，分別較較傳統(tǒng)一次培養(yǎng)模式下采用BBM培養(yǎng)基對照組提高了1.2倍、2倍和1倍；蝦青素產(chǎn)率和含量較半連續(xù)培養(yǎng)模式下采用BBM培養(yǎng)基對照組提高了1.3倍和60%。
本研究還針對幾種脅迫方式開展研究發(fā)現(xiàn)：高鹽度時，雨生紅球藻會積累蝦青素，同時藻細(xì)胞會大量死亡；氮缺乏條件下，可以促進(jìn)雨生紅球藻積累蝦青素，同時降低了其孢子比率；藍(lán)光可以促進(jìn)雨生紅球藻生長和蝦青素累積，3 000 lx為藍(lán)光最佳脅迫光強(qiáng)。
