RU2645965C1 - Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. - Google Patents
Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645965C1 RU2645965C1 RU2017115573A RU2017115573A RU2645965C1 RU 2645965 C1 RU2645965 C1 RU 2645965C1 RU 2017115573 A RU2017115573 A RU 2017115573A RU 2017115573 A RU2017115573 A RU 2017115573A RU 2645965 C1 RU2645965 C1 RU 2645965C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- streblonema
- microalgae
- laminaran
- biomass
- medium
- Prior art date
Links
- 229920001543 Laminarin Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- DBTMGCOVALSLOR-VPNXCSTESA-N laminarin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)OC1O[C@@H]1[C@@H](O)C(O[C@H]2[C@@H]([C@@H](CO)OC(O)[C@@H]2O)O)O[C@H](CO)[C@H]1O DBTMGCOVALSLOR-VPNXCSTESA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 241000908909 Streblonema Species 0.000 title claims abstract 4
- 241001219079 Streblonema sp. Species 0.000 claims abstract description 40
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 34
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 18
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- -1 laminaran polysaccharide Chemical class 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 38
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 22
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 5
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 5
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 241001052560 Thallis Species 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 241001512734 Alaria fistulosa Species 0.000 description 1
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 description 1
- 229920000855 Fucoidan Polymers 0.000 description 1
- 241000195480 Fucus Species 0.000 description 1
- 241001467355 Gigartina Species 0.000 description 1
- 241001134782 Gigartinales Species 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 241000015177 Saccharina japonica Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001261506 Undaria pinnatifida Species 0.000 description 1
- AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N alpha-glycerophosphate Natural products OCC(O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002402 anti-lipaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002577 cryoprotective agent Substances 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 229960001438 immunostimulant agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003022 immunostimulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003308 immunostimulating effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009364 mariculture Methods 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- CTYRPMDGLDAWRQ-UHFFFAOYSA-N phenyl hydrogen sulfate Chemical compound OS(=O)(=O)OC1=CC=CC=C1 CTYRPMDGLDAWRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000004223 radioprotective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- AWUCVROLDVIAJX-GSVOUGTGSA-N sn-glycerol 3-phosphate Chemical compound OC[C@@H](O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229960002901 sodium glycerophosphate Drugs 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- REULQIKBNNDNDX-UHFFFAOYSA-M sodium;2,3-dihydroxypropyl hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OCC(O)COP(O)([O-])=O REULQIKBNNDNDX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/18—Reserve carbohydrates, e.g. glycogen, inulin, laminarin; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению биологически активного соединения – природного полисахарида ламинарана. Предложено применение микроводоросли Streblonema sp. в качестве сырья для получения природного полисахарида ламинарана. Также заявлен способ обогащения микроводоросли Streblonema sp. природным полисахаридом ламинараном. Обогащение ведут в два этапа. На первом этапе накапливают биомассу микроводоросли Streblonema sp. путем её культивирования на питательной среде не менее 10 суток, температуре 8 - 18°С и освещенности от 35 до 100 мкЕ/м2 с еженедельной заменой питательной среды. На втором этапе накапливают природный полисахарид ламинаран в микроводоросли Streblonema sp. путем замены питательной среды на безнитратную питательную среду. Затем на ней в течение не менее 7 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при температуре 8 - 18°С и освещенности от 35 до 100 мкЕ/м2. Изобретение позволяет использовать нитчатую бурую водоросль Streblonema sp. при производстве ламинарана. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретения относятся к биотехнологии и могут быть использованы, в частности, для получения биологически активного соединения – природного полисахарида ламинарана.
Ламинараны (или ламинарины) являются эффективными иммуностимуляторами растений, животных и человека, проявляют антилипемический эффект, оказывают радиопротекторное, противоопухолевое, противовирусное и антибактериальное действие, используются как криопротекторы. Ламинараны относятся к запасным полисахаридам бурых водорослей и представляют собой низкомолекулярные 1 → 3; 1 → 6β-D- глюканы, гетерогенные по молекулярным массам, расположению и содержанию β -1--->6-связанных остатков глюкозы.
Известно, что одним из наиболее богатых и легко возобновляемых источников широко известных, интересных по структуре и биологической активности водорастворимых полисахаридов: ламинаранов и фукоиданов являются бурые водоросли.
В связи с этим в настоящее время сырьем для получения этих полисахаридов являются крупноталломные бурые водоросли, собираемые из естественных зарослей или выращиваемые на плантациях в открытом море, в основном виды ламинарий. Это затрудняет получение сырья с заданными свойствами, т.е. известным высоким содержанием ламинарана определенной структуры. Выход ламинарана при известных способах выделения из ламинарий, как правило, не превышает 5-11%, а из фукуса – 3,9% от сухой массы водоросли (п. РФ № 2240816, МПК, A61K 35/80 A61K 31/715, опубл. 27.11.2004; п. РФ № 2135518, МПК C08B 37/00, C08B 37/18, C07H 1/08, опубл. 27.08.1999; п. РФ № 2028153, МПК A61K 35/80, опубл. 1995; п. РФ 1642725, МПК C08B 37/18, опубл. 15.11.1983).
Кроме того, использование культивируемых водорослей для производства ламинарана ограничивается тем, что в основном хозяйства марикультуры водорослей ориентированы на производство пищевого продукта и отчуждение части урожая для производства полисахарида им экономически невыгодно.
Техническая проблема, поставленная перед изобретением, найти новый источник получения ламинарана и разработать технологический процесс, позволяющий получать значительную биомассу водоросли с высоким содержанием этого полисахарида.
Техническая проблема решается тем, что в качестве сырья для получения ламинарана предложено использовать нитчатую бурую микроводоросль Streblonema sp.
Заявителем впервые обнаружено, что в качестве альтернативного источника для получения ламинарана может быть использована нитчатая бурая микроводоросль, Streblonema sp. Эта микроводоросль выделена заявителем из талломов ламинариевых водорослей.
Установлено, что она обладает высокой скоростью роста, а благодаря своим микроскопическим размерам она может выращиваться в контролируемых условиях в фотобиореакторах, что позволяет получать биомассу с воспроизводимым химическим составом, что в конечном результате позволит снизить себестоимость конечного продукта.
Нитчатая бурая микроводоросль Streblonema sp. является эндофитом, поселяющимся внутри водоросли-хозяина, глубоко поникая в его ткани. Репродуктивные органы образуются на поверхности водоросли-хозяина. В этот период изоляция Streblonema sp. и выделение ее в свободную культуру не представляет труда.
Микроводоросль Streblonema sp. была выделена с поверхности спорофилл Alaria fistulosa. Спорофиллы с бурыми пятнами, которые представляли собой ткани водоросли, пораженные эндофитом, осушивали бумажной салфеткой, на пятно помещали каплю стерилизованной кипячением морской воды, выдерживали 20 мин, собирали и помещали в 2 мл пробирку с закручивающейся крышкой, содержащую 1,5 мл стерилизованной кипячением морской воды.
Затем пробирки, содержащие споры водоросли, выдерживали в течение 1.5 мес. при температуре 16°С и освещенности 20-25 мкЕ/м2 с. За это время нити водоросли становились видны невооруженным глазом. Затем водоросли пересевали на свежую среду (морская вода, обогащенная ES) в конические колбы по 1 нитчатому таллому. Водоросли выращивали в течение 1 года при температуре 16°С, освещенности 20-25 мкЕ/м2 с на стерилизованной морской воде, обогащенной ES, при ежемесячной смене среды. Нитчатые талломы водоросли сформировали шарообразные плотные массы до 5 см в диаметре. Идентификацию водоросли до рода производили в свободноживущей культуре и при инфицировании фрагментов спорофитов Undaria pinnatifida и Saccharina japonica.
Морфологические признаки водоросли в свободной культуре.
Нити неправильно разветвленные, клетки нитей бочонкообразные, цилиндрические прямые и изогнутые 5-12 мкм шир., с одним пластинчатым хлоропластом. Многогнездные спорангии цилиндрические, 1-3 рядные, 75-110×10-14 мкм, развиваются терминально на латеральных ветвях. Волоски имеются.
Условия хранения.
Свободноживущую культуру микроводоросли Streblonema sp. хранят в коллекции «Гаметофиты бурых водорослей» ЦКП Биоресурсная коллекция «Морской биобанк» ННЦМБ ДВО РАН №506171 в альгологически чистой культуре на стерилизованной морской воде, обогащенной средой ES (см. Таблица) при 8°С, освещенности около 1 мкЕ/м2 с. Пересев осуществляют ежемесячно.
Заявленная техническая проблема решается также тем, что обогащение микроводоросли Streblonema sp. ламинараном ведут в два этапа, на первом этапе накапливают биомассу микроводоросли Streblonema sp. путем ее культивирования на питательной среде не менее 10 суток, температуре 8-18°С и освещенности - от 35 до 100 мкЕ/м2 с еженедельной заменой питательной среды, на втором этапе непосредственно накапливают ламинаран в микроводоросли Streblonema sp., для чего в накопленной биомассе микроводоросли Streblonema sp. меняют питательную среду на безнитратную питательную среду, и затем на ней в течение не менее 7 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp., при температуре 8-18°С и освещенности - от 35 до 100 мкЕ/м2.
В качестве питательной среды могут использоваться, в частности, искусственная морская вода - ASP-M; морская вода, обогащенная средой ES; морская вода, обогащенная средой von Stosch; стерилизованная морская вода, обогащенная нитратом и глицерофосфатом. Рекомендуемые составы питательных (культуральных) сред представлены в таблице.
Установлено, что для нормального роста микроводоросли Streblonema sp., освещенность должна быть в диапазоне 35-100 мкЕ/м2 с. Освещенность ниже 35 и выше 100 мкЕ/м2 с ингибирует рост водоросли. Снижение освещенности ниже 35 мкЕ/м2с. ведет к 1.5-кратному снижению скорость роста, а увеличение освещенности более 100 мкЕ/м2 ведет к обесцвечиванию микроводорослей и торможению их роста.
Для достижения заявленного технического результата культивирование (выращивание) микроводоросли Streblonema sp. целесообразно вести в диапазоне температур от 8 до 18°С. При температуре ниже 8°С скорость роста крайне низкая, при температуре выше 18°С микроводоросль погибает в течение недели.
Наибольший рост микроводоросли обеспечивает температура 13-16°С.
Для накопления биомассы микроводоросли Streblonema sp. её культивирование необходимо вести не менее 10 суток.
Накопление ламинарана в биомассе микроводоросли Streblonema sp. (второй этап) обеспечивается культивированием на безнитратной питательной среде. В качестве безнитратной среды могут использоваться, в частности, питательные среды, применяемые на этапе накопления биомассы микроводоросли, но не содержащие нитраты (см. Таблица), или стерилизованная морская вода без добавления элементов минерального питания. Использование безнитратной среды приводит к повышению содержания ламинарана в 2.5–4.5 раза.
Культивирование на безнитратной питательной среде целесообразно вести не менее 7 суток, поскольку установлено, что именно, начиная с 7 дня культивирования, наблюдается значительное повышение содержания ламинарана в микроводоросли Streblonema sp.
Содержание ламинарана в биомассе микроводоросли определяют фенол-сернокислым методом (Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK (1956) Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal Chem 1956. Vol. 28. P. 350–356) после экстракции полисахарида в водную среду (рН=1.5, HCl) при 70°С в течение часа.
Способ демонстрируется таблицей, в которой приведены составы питательных сред, использованных в примерах осуществления изобретения, для культивирования микроводоросли Streblonema sp. cоставы сред взяты из следующих работ: среда Von Stosch (Guiry, M., and Cunningham, E. 1984. Photoperiodic and temperature responses in the reproduction of the northeastern Atlantic Gigartina acicularis (Rhodophyta: Gigartinales). Phycologia 23:357–67; среда ASP-M (McLachlan, J. 1964. Some considerations of the growth of marine algae in artificial media. Can. J. Microbiol. 10:769–82); среда ЕС (Provasoli, L. 1968. Media and prospects for the cultivation of marine algae. In: Watanabe, A., and Hattori, A., eds. Cultures and Collections of Algae. Proceedings of the U.S.–Japan Conference, Hakone, Japan, September 1966. Japanese Society of Plant Physiology, pp. 63–75).
Способ осуществляют следующим образом.
Для получения инокулята (суспензия клеток, являющаяся исходной для клеточной культуры и используемая для посева на питательную среду) берут ранее выделенную культуру микроводоросли Streblonema sp. в виде конгломерата, измельчают до получения однородной суспензии с помощью блендера при 3000 об/мин в течение 3 минут в стерильной морской воде, обогащенной ES (см. Таблица). Затем культуру разбавляют той же средой до достижения оптической плотности суспензии, измеренной при 664 нм, равной 1. Полученную культуру разливают в колбы объемом 2 л, заполняя их на 1/3 высоты и выращивают (культивируют) в течение 2 недель при освещении люминесцентными лампами Phillips 18W 4000 K 35 мкЕ/м2 с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота) при непрерывном барботаже воздухом и температуре 16°С. Частичную смену среды осуществляют еженедельно. В конце периода выращивания суспензию водоросли концентрируют с помощью отстаивания и используют в качестве инокулята.
Пример 1
В однолитровые конические колбы наливают немодифицированную среду ASP-M (см. Таблица), добавляют в неё инокулят микроводоросли Streblonema sp. и культивируют при освещении люминисцентными лампами Phillips 18W 4000К 50 мкЕ/м2 (с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота) при непрерывном барботаже воздухом и температуре 16°С. Объем культуры в колбах составлял 0.6 л, начальная плотность культуры 0.74 г микроводорослей/л (или 0.09 г сухой массы/л). Культивирование ведут в течение 10 суток, через неделю питательную среду обновляют. Биомасса микроводорослей за этот период увеличивается в 2.8 раза.
Биомасса микроводоросли содержит 7.4±0.9% ламинарана от сух. массы.
Полученную биомассу микроводорослей используют для накопления в ней ламинарана. В накопленной биомассе микроводорослей проводят смену культуральной среды на безнитратную питательную среду. Для чего аккуратно с помощью трубочки сливают около 0.5 л среды и добавляют модифицированную среду ASP-М, не содержащую нитратов (см. Таблица), и затем на ней в течение 10 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при постоянном барботировании воздухом, температуре 16°С и освещенности – 35 мкЕ/м2. Содержание ламинарана в микроводоросли составляет, % от сух. мас. 21.9±3.0 или 43.3±4.5 мг/л.
Пример 2
В двухлитровые конические колбы наливают стерильную морскую воду, обогащенную средой ES (см. Таблица), добавляют в неё инокулят микроводоросли Streblonema sp. и культивируют при освещении люминесцентными лампами Phillips 18W 4000 К 35 мкЕ/м2 (с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота), без барботажа воздухом и температуре 18°С. Объем культуры в колбах составлял 1 л, начальная плотность культуры 0.4 г микроводорослей/л (или 0.05 г сухой массы/л). Культивирование ведут в течение 14 суток, через неделю питательную среду обновляют. Биомасса микроводорослей за этот период увеличивается в 2.9 раза.
Содержание ламинарана в биомассе составляет 6.2±1.8 % от сух. массы водорослей.
Полученную биомассу микроводорослей используют для накопления в ней ламинарана. В накопленной биомассе микроводорослей проводят смену культуральной среды на среду с низким содержанием нитрата. Для чего аккуратно с помощью трубочки сливают около 0.8 л среды и добавляют модифицированную среду ASP-М, не содержащую нитратов (см. Таблица), и затем на ней в течение 7 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при температуре 18°С, без барботажа воздухом и освещенности – 35 мкЕ/м2. Содержание ламинарана в микроводоросли составляет 16.3±2.3% сух. массы или 24.6±3.9 мг/л.
Пример 3
В однолитровые конические колбы наливают стерильную морскую воду, обогащенную средой von Stosch (см. Таблица), добавляют в неё инокулят микроводоросли Streblonema sp. и культивируют при освещении люминесцентными лампами НЛ-HS-105Вт-6500K 100 мкЕ/м2 (с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота) и температуре 8°С. Объем культуры в колбах составлял 0.6 л, начальная плотность культуры 0.3 г микроводорослей/л (или 0.036 г сухой массы/л). Культивирование ведут в течение 14 суток, через неделю питательную среду обновляют. Биомасса микроводорослей за этот период увеличивается в 5 раз.
Содержание ламинарана в биомассе составляет 2.1±0.6 % от сух. массы водоросли.
Полученную биомассу микроводорослей используют для накопления в ней ламинарана. В накопленной биомассе микроводорослей проводят смену культуральной среды на среду с низким содержанием нитрата. Для чего аккуратно с помощью трубочки сливают около 0.5 л среды и добавляют стерильную морскую воду, и затем на ней в течение 14 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при температуре 8°С и освещенности – 100 мкЕ/м2. Содержание ламинарана в микроводоросли составляет, 8.6±1.2% сух. мас. или 18.7±3.6 мг/л.
Дальнейшее выращивание на безнитратной среде (до 21 дня) позволяет увеличить выход ламинарана до 16±2.5% от сух. массы водоросли.
Пример 4
В однолитровые конические колбы наливают стерильную морскую воду, к которой добавлен нитрат натрия (0.4252 г/л) и натрия глицерофосфат (0,0536 г/л), добавляют в неё инокулят микроводоросли Streblonema sp. и культивируют при освещении люминесцентными лампами НЛ-HS-105Вт-6500K 100 мкЕ/м2 (с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота) и температуре 8°С. Объем культуры в колбах составляет 0.6 л, начальная плотность культуры 0.4 г микроводорослей/л (или 0.048 г сухой массы/л). Культивирование ведут в течение 14 суток, через неделю питательную среду обновляют. Биомасса микроводорослей за этот период увеличивается в 3.8 раз.
Биомасса микроводоросли содержит 2.2±0.4 % ламинарана от сух. массы водоросли.
Полученную биомассу микроводорослей используют для накопления в ней ламинарана. В накопленной биомассе микроводорослей проводят смену культуральной среды на среду с низким содержанием нитрата. Для чего аккуратно с помощью трубочки сливают около 0.5 л среды и добавляют стерильную морскую воду и затем на ней в течение 14 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при температуре 8°С и освещенности – 100 мкЕ/м2. Содержание ламинарана в микроводоросли составляет, 5.7±1.9% сух. массы или 16.1±6.4 мг/л.
Пример 5
В двухлитровые конические колбы наливают стерильную морскую воду, обогащенную средой ES (см. Таблица), добавляют в неё инокулят микроводоросли Streblonema sp. и культивируют при освещении люминесцентными лампами Philips 18W 4000K 35 мкЕ/м2 (с фотопериодом 12 часов свет : 12 часов темнота), непрерывном барботировании и температуре 16°С. Объем культуры в колбах составляет 1 л, начальная плотность культуры 0.74 г микроводорослей/л (или 0.09 г сухой массы/л). Культивирование ведут в течение 10 суток, через 7 суток питательную среду обновляют. Биомасса микроводорослей за этот период увеличилась в 2.9 раз.
Биомасса микроводоросли содержит 11.2±1.1% ламинарана от сух. массы водоросли.
Полученную биомассу микроводорослей используют для накопления в ней ламинарана. В накопленной биомассе микроводорослей проводят смену культуральной среды на среду с низким содержанием нитрата. Для чего аккуратно с помощью трубочки сливают около 0.8 л среды и добавляют стерильную морскую воду и затем на ней в течение 7 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp. при температуре 16°С, непрерывном барботировании и освещенности – 35 мкЕ/м2.
Содержание ламинарана в микроводоросли составляет, 26±1.8% сух. массы или 67±6.4 мг/л.
Как видно из представленных примеров, нитчатая бурая микроводоросль Streblonema sp. может стать альтернативным источником получения биологически активного соединения – природного полисахарида ламинарана. Разработанный заявителем способ не только позволяет наработать необходимое количество биомассы микроводоросли, но и значительно повысить в ней содержание целевого продукта ламинарана.
Claims (4)
1. Применение микроводоросли Streblonema sp. в качестве сырья для получения природного полисахарида ламинарана.
2. Способ обогащения микроводоросли Streblonema sp. природным полисахаридом ламинараном, заключающийся в том, что обогащение ведут в два этапа, на первом этапе накапливают биомассу микроводоросли Streblonema sp. путем её культивирования на питательной среде не менее 10 суток, температуре 8 - 18°С и освещенности от 35 до 100 мкЕ/м2 с еженедельной заменой питательной среды, на втором этапе накапливают природный полисахарид ламинаран в микроводоросли Streblonema sp., для чего в накопленной биомассе микроводоросли Streblonema sp. меняют питательную среду на безнитратную питательную среду и затем на ней в течение не менее 7 суток культивируют микроводоросль Streblonema sp., при температуре 8 - 18°С и освещенности от 35 до 100 мкЕ/м2.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве безнитратной среды используют питательные среды, применяемые на этапе накопления биомассы микроводоросли, но не содержащие нитраты, или стерилизованную морскую воду.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что культивирование микроводоросли Streblonema sp для накопления биомассы и её обогащения природным полисахаридом ламинараном ведут при температуре 13-16°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115573A RU2645965C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115573A RU2645965C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645965C1 true RU2645965C1 (ru) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115573A RU2645965C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645965C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR810000029B1 (ko) * | 1979-05-12 | 1981-02-02 | 박천욱 | 갈조류 해조에서 후고이단, 라미나란 및 알긴산의 단리 및 조알긴산의 정제법. |
| RU2135518C1 (ru) * | 1998-06-17 | 1999-08-27 | Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН | Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей |
| RU2240816C1 (ru) * | 2003-07-28 | 2004-11-27 | Тихоокеанский институт биоорганической химии Дальневосточного отделения РАН | Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением препаратов для медицины и косметологии |
| WO2012071253A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | Fmc Corporation | Process for isolating fucoidan and laminarin from live, harvested seaweed |
| EP2921504A1 (en) * | 2012-11-14 | 2015-09-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science | beta-1,3-GLUCAN DERIVATIVE AND METHOD FOR PRODUCING beta-1,3-GLUCAN DERIVATIVE |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115573A patent/RU2645965C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR810000029B1 (ko) * | 1979-05-12 | 1981-02-02 | 박천욱 | 갈조류 해조에서 후고이단, 라미나란 및 알긴산의 단리 및 조알긴산의 정제법. |
| RU2135518C1 (ru) * | 1998-06-17 | 1999-08-27 | Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН | Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей |
| RU2240816C1 (ru) * | 2003-07-28 | 2004-11-27 | Тихоокеанский институт биоорганической химии Дальневосточного отделения РАН | Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением препаратов для медицины и косметологии |
| WO2012071253A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | Fmc Corporation | Process for isolating fucoidan and laminarin from live, harvested seaweed |
| EP2921504A1 (en) * | 2012-11-14 | 2015-09-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science | beta-1,3-GLUCAN DERIVATIVE AND METHOD FOR PRODUCING beta-1,3-GLUCAN DERIVATIVE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gibor | Some ecological relationships between phyto-and zooplankton | |
| CN103952315A (zh) | 浮游藻类品系对小球藻1904可儿和其用于生物质生产和根除蓝绿藻、细菌和真菌的应用 | |
| Theodorou et al. | Preparation of zygotes and embryos of the kelp Saccharina latissima for cell biology approaches | |
| CN108587914B (zh) | 一种分离纯化雨生红球藻藻种的方法 | |
| CN106916748B (zh) | 金藻及其培养方法 | |
| RU2645965C1 (ru) | Микроводоросль Streblonema sp. в качестве сырья для получения ламинарана и способ повышения его содержания в микроводоросли Streblonema sp. | |
| Abou-El-Souod et al. | Comparison of different media formulations and the optimal growing conditions on growth, morphology and chlorophyll content of green alga, chlorella vulgaris | |
| Fakhri et al. | Biomass, pigment production, and nutrient uptake of Chlorella sp. under different photoperiods | |
| Gani et al. | The influence of photoperiod, light intensity, temperature and salinity on the growth rate and biomass productivity of Botryococcus sp | |
| Cepák et al. | Light intensity and nitrogen effectively control exopolysaccharide production by the green microalga botryococcus braunii (trebouxiophyceae). Genet | |
| Baweja et al. | Regeneration studies in Grateloupia filicina (JV Lamouroux) C. Agardh-An important Carrageenophyte and edible seaweed | |
| Trinh | Comparison of Growth of Chlorella vulgaris in Flat-Plate Photobioreactor Using Batch, Fed-Batch, and Repeated Fed-Batch Techniques with Various Concentrations of Walne Medium | |
| Sompong et al. | Sea grape (Caulerpa lentillifera) cultivation in artificial seawater closed system | |
| JP3468955B2 (ja) | 微細藻による乳酸の製造方法 | |
| de Morais et al. | Algal Bioreactors for Polysaccharides Production | |
| Alamsjah | Producing new variety of Gracilaria sp. through cross breeding | |
| RU2820201C1 (ru) | Способ культивирования Cyanobacterium sp. для получения полисахаридов | |
| Hussin et al. | Optimisation and growth kinetic analysis of Microalgae, Arthrospira platensis in 2-L Photobioreactors | |
| Jannah et al. | Growth performance of laboratory-Scale Chaetoceros calcitrans in different containers | |
| KR20200121524A (ko) | 규조류 배양 시 보조색소인 후코산틴의 함량 향상방법 | |
| Ueno et al. | Effects of alginate oligosaccharides on the growth of marine microalgae | |
| Sas et al. | The influence of temperature and nutrient concentrations on growth rate, biomass, Chlorophyll-a, and biochemical compositions of Tetraselmis suecica (Chlorophyta) | |
| KR101386261B1 (ko) | 참나무겨우살이 조직배양에 의한 배양세포 및 줄기의 대량생산방법 | |
| Sangtong et al. | Effects of environmental factors and plant hormones on sexual reproduction of agarophyte seaweed, Gracilaria fisheri (Rhodophyceae). | |
| JP5804319B2 (ja) | シフォナキサンチンおよび／またはシフォネインの製造方法 |