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雨生红球藻的技术先进性与应用前景

时间:2016-04-19 来源:原创


一、简要技术说明及主要技术性能指标

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种单细胞绿藻yb体育APP,在一定条件下细胞增大yb体育APP,转变为厚壁孢子yb体育APPyb体育APP,其中积累大量的虾青素(Astaxanthin)yb体育APP。雨生红球藻被公认为是自然界中最能够大量合成和积累虾青素的生物yb体育APPyb体育APPyb体育APP。虾青素是一种超强的天然抗氧化剂yb体育APP,抗氧化能力是天然β—胡萝卜和维生素E的数倍,具有极强的去除自由基的能力,眣b体育APPyb体育APPyb体育APP;は赴妥橹馐苤恃趸凸趸乃鹕?yb体育APP,显著提高人体免疫力,具有抗疲劳,抗衰老作用。规?yb体育APP;嘌晟烨蛟迳烊幌呵嗨厥枪噬闲滦说奈⒃迳锛际醪祔b体育APPyb体育APP。

国外培养雨生红球藻的生产工艺都采用“两步法”yb体育APPyb体育APP,第一步是在封闭系统中培养红球藻绿色细胞yb体育APP,积累生物量yb体育APPyb体育APPyb体育APP,第二步是在封闭系统或开放系统中诱导红球藻形成孢子yb体育APPyb体育APP,积累虾青素。本项目使用中科院武汉植物园的“一步法”专利技术yb体育APP,生产的全过程yb体育APP,包括绿色细胞的生长、游动细胞向不动孢子的转化和虾青素在孢子中的积累yb体育APPyb体育APPyb体育APP,都在开放式的培养池中完成yb体育APP,使用投资较少的开放池系统yb体育APP,而不是昂贵的封闭式系统进行生产yb体育APP,降低了投资和生产成本yb体育APPyb体育APP,为实现大规模的工业化生产创造了有利的条件。项目在以下几方面取得创新性突破:

1.首次筛选出适合于云南程海湖天然碱水培养的雨生红球藻藻种,虾青素含量达到干重的3.0%yb体育APPyb体育APPyb体育APP,大面积养殖达到2%以上yb体育APP。

2.建立了独特的大规模培养雨生红球藻生产天然虾青素的技术体系:(1)“一步法”生产模式:雨生红球藻绿色细胞的生长繁殖yb体育APP、生物量的积累yb体育APP、孢子的转化和天然虾青素的积累在同一个光生物反应器中完成yb体育APP;(2)“池扩池”藻种培养工艺:藻种扩大培养是在一系列藻种池中逐步扩大培养完成的yb体育APPyb体育APP, 25m2-200m2-750m2;(3)开放式大池生产技术:利用750平米开放池规?yb体育APPyb体育APP;嘌烨蛟鍄b体育APPyb体育APP,产品中天然虾青素含量达到2.23%。使用投资较少的开放池系统yb体育APPyb体育APP,而不是昂贵的封闭式系统进行生产yb体育APP,降低了投资和生产成本yb体育APP,提高了生产效率yb体育APP,为实现大规模的工业化生产提供了先进生产技术体系。

3建立了环境友好的生产工艺:红球藻的废培养液经过处理后yb体育APP,用于培养螺旋藻,红球藻生产过程中无废水排放yb体育APP,对于红球藻生物技术产业的可持续发展具有重要意义yb体育APPyb体育APP。

4建立了化学法测定红球藻孢子破壁率的方法yb体育APP,准确yb体育APPyb体育APPyb体育APP、定量地反映红球藻孢子粉有效成分虾青素(Astaxanthin)的生物可利用性yb体育APP,为雨生红球藻孢子粉生产过程的质量控制和产品流通过程的质量监管提供可靠的技术方法。

5.发表相关研究论文6篇,其中3篇(英文)属于SCI刊源论文。并获授权发明专利一项(专利号:ZL200910063306.0)。

6.在国内首次进行了雨生红球藻食品新资源申报,并获得国家卫生部批准yb体育APP。

7在云南绿A程海螺旋藻养殖厂建成了50000平方米红球藻养殖基地,生产规模达到2.14/月。并制定了雨生红球藻粉yb体育APPyb体育APP、饲料用雨生红球藻粉yb体育APP、雨生红球藻软胶囊的企业标准yb体育APP。

二yb体育APP、推广应用前景与措施

虾青素是用作水产养殖饲料添加剂的最主要的类胡萝卜素yb体育APPyb体育APPyb体育APPyb体育APP,2005年yb体育APPyb体育APP,水产养殖业已经占到全球渔业的1/3yb体育APP。从上世纪80年代开始,全球捕捞渔业不再增长,水产养殖业必须快速发展以满足全球范围内对水产品日益增长的需求。FAO统计数据显示,在过去的50年中yb体育APPyb体育APP,全球水产养殖业以平均8.85%的年度增长率发展,到2004年,总产量达到5940万吨(包括水产植物),产值达到703亿美元yb体育APPyb体育APP。全球的三文鱼养殖业每年需要130吨虾青素yb体育APPyb体育APP,其中90%以上的虾青素是由两大公司(Hoffman-La Roche和BASF)化学合成的, 价格是2500美元/公斤yb体育APP。

目前yb体育APP,全球虾青素市场约每年4亿美元yb体育APP。随着食品安全问题日益受到重视yb体育APP,合成色素的使用受到越来越严格的限制yb体育APP,对于天然产物的需求日益增加yb体育APPyb体育APP,虾青素市场越来越“偏爱”天然虾青素,天然虾青素代替化学合成品势在必行yb体育APP。

天然虾青素卓越的抗氧化活性备受关注yb体育APP。研究表明yb体育APPyb体育APP,虾青素抑制人体内氧化性的低密度脂蛋白的形成,并且,虾青素具有消除脂质过氧化的功能yb体育APP。临床前研究表明,虾青素具有抗氧化、抗炎症特性yb体育APPyb体育APP,有可能被开发成为治疗心脑血管疾病和炎症的药物yb体育APP,将为天然虾青素开辟一个全新的市场-人类医药品yb体育APPyb体育APP,目前,药品级的虾青素的价格是10万美元/公斤yb体育APP。业内人士认为yb体育APP,在未来几年内虾青素作为抗氧化剂仅在北美的市场预计每年8亿美元yb体育APPyb体育APP,在全球将会达到上百亿美元yb体育APPyb体育APP。

云南绿A 公司红球藻产品的市场定位主要是保健品yb体育APP,已经研制成功红球藻软胶囊yb体育APP,2010年和2011年上半年进行试销售yb体育APP,销售额累计超过2000万。 红球藻市场开拓的策略是通过技术创新yb体育APPyb体育APP,实现优质yb体育APPyb体育APP、高产,以质量取胜yb体育APPyb体育APP。绿A公司有21个销售分公司yb体育APP,在国内140多个大中城市建有专卖店yb体育APP,销售网络遍布全国,在国外yb体育APPyb体育APP,绿A产品畅销美国yb体育APPyb体育APP、德国yb体育APP、韩国yb体育APPyb体育APP、日本yb体育APPyb体育APPyb体育APP、澳大利亚和东南亚等国家和地区,绿A 公司已经建成的销售网络yb体育APP,为红球藻产品在国内、国际的销售提供了一个有效的平台yb体育APP。


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