定向驯化对异养蛋白核小球藻硒的耐受性及富集能力的影响

作者：韩丽婕; 王伟良^*; 万民熙; 沈国敏; 俞涛; 李元广^*

来源：生物工程学报, 2022, 38(12): 4756-4764.

DOI：10.13345/j.cjb.210423

• 蛋白核小球藻
• 异养培养
• 有机硒
• 驯化

硒(Se)是生物体必不可少的微量元素，硒缺乏会导致人产生克山病、大骨节病等疾病，缺硒也会给畜牧业带来巨大损失。目前的补硒产品存在硒含量和生物利用度低、安全性差等问题，而通过小球藻培养可获得生物利用度高、安全性好的有机硒，因此是非常有应用前景的补硒产品。首先，为了获得对硒的耐受性和富集能力更强的藻种，研究通过定向驯化的方式逐步提高培养基中Na2SeO3浓度来驯化蛋白核小球藻，并对驯化时间和驯化过程中Na2SeO3的浓度梯度进行了优化。结果表明，驯化后的藻种对硒的耐受性和富集能力明显提高。在5L发酵罐中，驯化后的藻株可以耐受40mg/L的Na2SeO3，胞内有机硒合成速率提高了175.6%。之后，在5L发酵罐中进一步优化了硒的补加方式，在异养培养过程中分批补料添加40 mg/L Na2SeO3时，最终获得的蛋白核小球藻细胞干重达106.4 g/L，有机硒含量为1 227 mg/kg，有机硒合成速率为1.36 mg/(L·h)。研究结果与已有蛋白核小球藻异养富硒文献报道的最高细胞密度75 g/L和最高有机硒含量560 mg/kg相比分别提高了41.9%和119.1%。上述结果表明，通过定向驯化的方法，可大大提高蛋白核小球藻对硒的耐受性和富集能力。

• 单位
  生物反应器工程国家重点实验室; 华东理工大学