提高雨生红球藻细胞密度发酵工艺的优化研究

赫春青，陈开阳，师三媛，肖冬光，范志华，刘智永，陈方见

（1.天津科技大学生物工程学院，天津 300457；2.天津农学院食品科学与生物工程学院，天津 300380；3.中国科学院天津工业生物技术研究所天津市工业生物系统与过程工程重点实验室，天津 300308）

雨生红球藻（Haematococcus plivialis）是自然界中天然虾青素含量最高的物种，含量可达细胞干重的7%[1]。虾青素是一种类胡萝卜素，具有极强的抗氧化能力，其抗氧化能力约为其它类胡萝卜素的10倍[2]，远远强于其它普通抗氧化物质，因而被广泛应用于饲料、保健品、化妆品等多个领域[3]。但与其它微生物相比，雨生红球藻光自养培养存在生长较慢、环境适应能力较差的缺点[4]。在雨生红球藻生活史中存在多种细胞形态，国际上存在多种分类，刘建国等[5]则将雨生红球藻归纳为游动与不游动状态，研究发现在游动期间细胞活力强、繁殖快，受到外界胁迫会由游动形态转变为不游动形态，期间多伴随虾青素的积累[3]。目前雨生红球藻诱导生产虾青素的方法主要包括营养胁迫和光胁迫两种[6-8]，方法已经比较成熟，但雨生红球藻光自养生长缓慢难以达到很高的培养密度，导致其在大规模生产虾青素过程中成本较高。

雨生红球藻培养过程中会吸收培养基中的营养盐使得pH值增长过快，当pH值达到一定高度时会抑制藻细胞的生长[9]，因此控制培养基中的pH值对于提高细胞密度具有重要作用。雨生红球藻和植物的生长类似，它的生长受激素的调节，在培养基中添加一定量的植物激素[10]可促进藻细胞的增殖。……