研究目的及意义 近年来，利用雨生红球藻生产虾青素https://www.qywztg.com/已成为研究的热点，所以关于提高雨

生红球藻的生物量以及细胞内虾青素的积累量、逐步扩大雨生红球藻的养殖规 模以实现虾青素的产业化生产、从雨生红球藻中高效地提取虾青素以及虾青素 的分离纯化等方面的研究亟待加强。

本文通过多方面的研究，旨在解决以下几方面的问题：

(1) 通过新型的光源(LED)形式对雨生红球藻进行照射培养以及虾青素的转 化实验，以期在一定程度上解决雨生红球藻生产总量较低的技术难题。

(2) 对发酵罐中雨生红球藻的生长和转化产虾青素情况进行研究，特别是研 究了发酵罐中雨生红球藻的流加培养方法，以期找出逐步实现雨生红球藻高密 度和大规模培养的途径，进而实现虾青素的产业化生产。

(3) 对雨生红球藻中虾青素的提取条件进行优化，以达到高效提取虾青素的 目的。

(4) 对雨生红球藻中虾青素的粗提物进行分析，为虾青素的分离纯化奠定基 础；对虾青素酯进行皂化和柱层析纯化处理，以提高虾青素的量化水平。

总之，本研究对提高雨生红球藻的生物量以及细胞内虾青素的积累量，提 高雨生红球藻中虾青素的提取效率、虾青素的纯度和质量具有重要的意义，并 可为产业化培养雨生红球藻生产虾青素奠定基础和提供一定的科学依据。本研 究的开展对加快我国利用微藻生产天然虾青素的发展，降低虾青素的生产成 本，不断缩小与国际先进水平之间的差距具有较大的现实意义。

0.3.2 试验流程图

雨生红球藻的培养及细胞内 虾青素的积累

光谱对雨生红球藻细胞生长 及虾青素积累的影响

发酵罐中雨生红球藻的培养 及细胞内虾青素积累的研究

雨生红球藻中虾青素的提取

优化提取方案

虾青素粗提品的成分分析

薄层层析、高效液相法分析

虾青素酯的皂化

优化皂化方案

薄层层析、高效 液相法检测

游离虾青素的柱层析纯化

薄层层析、高效液相法检测

图 0-3 试验流程图

Fig. 0-3 Flow sheet of the process for this study

0.3.3 主要研究内容

(1) 针对雨生红球藻生物量以及藻细胞内虾青素产量低的问题，结合相关文 献，以及不同生长阶段雨生红球藻液的光谱性质，采用 LED 照射培养红球藻并 进行藻细胞转化产虾青素的研究，并分别对不同生长阶段藻细胞的适宜光源、 光照强度以及光源之间的强度配比进行了研究。

(2) 对发酵罐中雨生红球藻的培养和虾青素的积累进行了研究，并探讨了发 酵罐上雨生红球藻的流加培养方式，研究了流加培养基的不同浓度对雨生红球 藻生长的影响，对实验结果进行分析，并结合本次实验条件，对今后雨生红球 藻进行高密度和大规模养殖提出了建议。

(3) 研究虾青素提取的最佳提取溶剂，并对影响虾青素提取的温度、时间、 料液比进行了优化。

(4) 对从雨生红球藻中提取的虾青素粗提液进行了 TLC 和 HPLC 分析，并

对影响虾青素薄层层析效果的展开剂和展开时间进行了研究。

(5) 针对 TLC 和 HPLC 的结果，对虾青素酯进行了皂化和柱层析纯化，并 对影响皂化效果的碱浓度、温度和时间进行了优化。

相关阅读

细菌发酵生产虾青素项目产品竞争力优劣势分析

虾青素原料国际国内市场供需预测