不同氮源对异养小球藻生物量和油脂积累的影响

小球藻因其快速生长和易培养等特性可用于制备生物能源。与传统的光自养相比,异养小球藻可获得更多的生物量和更高的油脂含量。低成本的马铃薯淀粉水解液可作为小球藻的理想碳源,在氮饥饿条件下可诱导产生更多的油脂。为了探讨不同氮源对异养小球藻生物量和油脂积累的影响,并筛选出异养条件下的最适氮源,实验研究了不同浓度无机氮源NaNO3以及有机氮源丙氨酸和酪氨酸对异养小球藻生物量和油脂积累的影响。以马铃薯淀粉水解液为唯一碳源,在SE培养基中分别添加不同氮源培养小球藻。设定的NaNO3和丙氨酸浓度均为1.5 mmol/L、3.0 mmol/L、6.0 mmol/L,酪氨酸浓度为0.75 mmol/L、1.5 mmol/L和3.0mmol/L。所有小球藻培养实验均为暗培养并持续10 d时间。实验过程测定的指标为:小球藻的细胞数目、比生长速率、叶绿素含量、中性脂含量和总脂含量。实验结果表明:(1)在异养条件下以硝酸盐为无机氮源时,氮源促进叶绿素积累从而促进小球藻的生长,减少硝态氮可以使小球藻快速进入稳定期积累油脂。在NaNO3中氮含量为1.5 mmol/L时,生物量和油脂含量分别为2.65 g/L和51.21%,总油脂含量为1.36 g/L。(2)在不添加其他氮源的异养培养基中,丙氨酸可促进小球藻的生物量增加,在稳定期仍促进单位细胞的叶绿素含量,但总油脂含量普遍偏低。(3)酪氨酸可抑制小球藻生物量增加,使细胞膨大从而促进单位细胞内叶绿素和油脂合成,油脂含量高达38.78%—47.02%。这些结果表明小球藻可通过诱导氨基酸转运系统适应氮源的变化,其中酪氨酸所在的第三个转运系统在葡萄糖诱导条件下可促进油脂的合成。     

PP333用于藻类培养影响异养小球藻的生长及蛋白质含量

用植物生长物质PS333处理异养小球藻,研究了PP333对异养小球藻的生长及蛋白质含量的影响,实验结果表明,PP333能抑制异养小球藻的生长,同时也能显著提高小球藻的蛋白质含量,选取适当浓度的PP333处理异养小球藻可达到小球藻的细胞密度较高,其蛋白质含量又接近自养水平的目的。用50mg/L PP333处理异养小球藻,摇瓶批次培养时,小球藻的蛋白质含量与生物量分别为47.88%和3.60g/L,而对照的分别为37.34%和4.21g/L,摇瓶分批流加培养时,小球藻的蛋白质含量与生物量分别为50.96%和6.97g/L,而对照的分别为38.56%和10.99g/L,蛋白质量促进率和生物量抑制率摇瓶批次培养时分别为28.2%和14.5%,摇瓶分批流加培养时分别达32.2%和36.6%。     

重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响

本文采用通气培养的方法研究了N、P、Fe3 、盐度、光照强度、温度对小球藻(Chlorella sp. XQ-200419)生长速率、生物量和油脂产量的影响。主要结果如下：N浓度对小球藻的生长和油脂产量均有显著的影响,在KNO3浓度0.05—0.3g/L范围内,小球藻生长速率随N浓度的增加而提高,并积累更多的生物量,而油脂含量随之递减,KNO3浓度为0.3g/L时,油脂产量最高。小球藻对P浓度变化的适应范围很大,K2HPO4浓度在10—160mg/L范围内,对小球藻的生长和油脂产量都没有显著影响。在小球藻培养后期补加不同浓度Fe3 对其生长速率没有显著影响,总脂含量随着Fe3 浓度升高呈现上升的趋势,均比对照有极显著提高,Fe3 浓度为0.75mmol/L时油脂产量最高。盐度对小球藻的生长有一定的抑制作用;油脂含量先随着盐度的增大而提高,当NaCl浓度达到0.6mol/L, 油脂含量又显著降低;油脂含量和油脂产量均在盐度为0.2mol/L时最高。光照强度对处于生长后期的小球藻的生长影响不大,但影响其油脂积累,小球藻的油脂含量和产量随光照强度的增大而显著提高,当光照强度增至280μmolm-2s-1时,油脂含量和油脂产量最高。温度对小球藻的生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都有显著的影响,在15-40℃范围内,随着培养温度的升高,生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都经历了一个先上升然后下降的过程,适合小球藻生长、积累油脂的温度范围是20-35℃,30-35℃时油脂产量最高,40℃时生物量、油脂含量和产量都最低。理化因子对生长和油脂含量的影响分为两种情况：1. 温度、光强、铁浓度和盐度的影响表现为在适宜生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为“适宜模式”;2. 氮浓度的影响表现为在不利于生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为“胁迫模式”。两种模式都可以提高油脂含量,但是,只有适宜模式才可以提高油脂产量。在筛选小球藻优良产油藻种时要注意,只有在适宜的培养条件下油脂含量高的藻种才具有高产油潜力。     

氮胁迫对埃氏小球藻生长及油脂积累的影响

以生长快、可除污的埃氏小球藻株系SXND-25为试材,研究不同氮浓度培养条件对其生物量和油脂产量的影响,以期建立优化培养体系利用该株小球藻生产优质生物燃油。以硝酸钠为氮源、BG11培养基中的氮浓度为基准(1.5 g/L),设置氮浓度梯度对小球藻进行培养。通过光密度测定、尼罗红染色、转酯化法抽提油脂和GC分析,对小球藻生物量、油脂含量及脂肪酸组分进行分析。结果显示,培养8 d时,在氮浓度为1.5 g/L时,生物量达到最大,干重为3.4 g/L,而油脂含量仅为28.24%,油脂产量为0.96 g/L;在氮浓度为0 g/L时生物量最小,干重为0.49 g/L,而油脂含量最高,为44.57%,油脂产量为0.22 g/L;在氮浓度为0.75 g/L时,干重为3.2 g/L,油脂含量为40.36%,油脂产量最高为1.3 g/L,是标准氮浓度下油脂产量的1.4倍。0.75 g/L氮浓度下连续培养8 d,藻油脂肪酸组成更适于制取优质生物柴油。综合生物量、油脂含量及脂肪酸组成等指标,确定0.75 g/L氮浓度为该埃氏小球藻株系规模化培养以生产优质生物燃油的优化参数。     

有机碳源和氮源对三角褐指藻生长的影响

研究了8种有机碳源和4种氮源对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长的影响.结果表明,三角褐指藻具有兼养生长的能力,碳浓度为5mmol/L和50mmol/L时,葡萄糖、果糖、乙酸钠和甘油对其生长有明显的促进作用,乳酸钠和乙醇抑制藻细胞生长,半乳糖和柠檬酸钠对其生长随有机碳浓度而异.甘油、葡萄糖和乙酸钠的适宜浓度范围分别为5 -800mmol/L、100 -400mmol/L和50 -300mmol/L.培养液中分别加入50mmol/L甘油、400mmol/L葡萄糖和150mmol/L乙酸钠,培养第14天,三角褐指藻的最大生物量分别为对照的1.45倍、1.25倍和1.11倍.甘油兼养生长的最优氮源是尿素,适宜浓度范围为0.88-8.8mmol/L.当尿素浓度为4.4mmol/L时,最高生物量可达1.31g/L.     

无机碳源对小球藻自养产油脂的影响

旨在研究小球藻利用无机碳自养产油脂,考察了3种无机碳源 (Na2CO3、NaHCO3和CO2) 及其初始浓度对小球藻产油特性的影响。结果表明,小球藻能利用Na2CO3、NaHCO3和CO2产油;经Na2CO3、NaHCO3和CO2培养10 d后,随着每种无机碳源浓度的增加,小球藻产量均先增加后减少。小球藻经3种无机碳源培养后,其培养液pH值上升。最适宜的Na2CO3和NaHCO3添加量均为40 mmol/L,其生物量分别达到0.52 g/L和0.67 g/L,产油量分别达到0.19 g/L和0.22 g/L。在3种无机碳源中,CO2是最佳无机碳源,当CO2浓度为6％时,小球藻生长最快,生物量达2.42 g/L,产油量最高达0.72 g/L;当CO2浓度过低时,无机碳供应不足,油脂产量低;当CO2浓度过高时,培养液pH偏低,小球藻油脂积累受到抑制。Na2CO3和NaHCO3较CO2更有利于小球藻积累不饱和脂肪酸。     

利用平板反应器大量培养高产油绿藻——尖状栅藻的生长和油脂积累规律

以新近分离的淡水绿藻--尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus)为研究对象,将改良的BG-11培养基中的初始NaNO₃浓度降低为6.0mmol/L和3.6mmol/L,利用新设计的内置拉筋平板式光生物反应器对尖状栅藻(S. acuminatus)进行大量培养。测定不同时相的生物量、总脂含量、脂组分含量及脂肪酸组成和含量,分析尖状栅藻(S. acuminatus)大量培养时的生长和油脂积累规律。当初始NaNO₃浓度为6mmol/L时其最高生物量(6.27g/L)明显高于初始NaNO₃浓度为3.6mmol/L时的生物量(5.30g/L);而最高的总脂含量在初始NaNO₃浓度为3.6mmol/L时获得为干重的56.6%,高于初始NaNO₃浓度为6mmol/L时的总脂含量(51.6%)。总脂经硅胶柱层析分级后得到三种类型的脂组分:中性脂、糖脂和磷脂,随着培养时间的延长中性脂含量逐渐增加,培养至18d后,中性脂的含量分别达到总脂的 90.9%(6 mmol/L NaNO₃)和 92.0%(3.6 mmol/L NaNO₃)及干重的 47.5%(6.0 mmol/L NaNO₃)和 51.4%(3.6 mmol/L NaNO₃)。主要脂肪酸组成为棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚麻油酸和亚麻酸,这六种脂肪酸在不同时相的含量变化范围分别为89.92%~96.18%(占总脂肪酸)和12.5%~50.7%(占细胞干重)。总脂、中性脂及总脂肪酸单位体积产率分别为:0.18 g/L/d,0.16 g/L/d和0.15 g/L/d(6.0 mmol/L NaNO₃)及0.16 g/L/d,0.15 g/L/d和0.15 g/L/d(3.6 mmol/L NaNO₃)。研究结果表明,尖状栅藻(S. acuminatus)是一株易于规模化培养、脂肪酸组成适合于生物柴油生产的高产油微藻。     

纳米硒对紫色马铃薯生长及其矿质元素含量和品质特性的影响

以紫色马铃薯品种‘黑美人’为试材,采用水培法,分别用不同浓度(0、0.38、0.19和0.095 mmol/L)纳米硒溶液对紫色马铃薯进行叶面喷施处理,研究纳米硒对紫色马铃薯生长、矿质元素含量及品质特性的影响。结果表明:(1)与对照相比,各硒处理马铃薯的生物量与单株结薯数均显著增加,其中喷施0.095 mmol/L硒处理的生物量最高且增幅达1.5倍,喷施0.19 mmol/L硒处理的单株结薯数显著增加2.2倍。(2)纳米硒能够显著提高紫色马铃薯叶片、根系、块茎硒含量,各器官硒含量大小呈现:根系>叶片>块茎的特点,且喷施0.095 mmol/L硒处理块茎总硒含量达0.106 mg/kg,较对照显著提高0.65倍,达到了马铃薯块茎的富硒标准;同时纳米硒可在不同程度上调控K、Ca、Mg、Mn、Zn在马铃薯各器官中的分配。(3)随施硒浓度的增加,紫色马铃薯块茎中淀粉、可溶性蛋白及游离氨基酸含量呈先增加后降低的变化趋势,均在喷施0.19 mmol/L硒处理下达到最大值,且较对照分别显著增加56.33%、26.91%和27.89%;块茎中花青素、可溶性糖含量呈下降趋势,均在喷施0.095 mmol/L硒处理下达到最大值,且较对照分别显著提高24.73%、25.33%;而块茎中硝态氮含量呈上升趋势,在喷施0.095 mmol/L硒处理下最低并较对照显著降低34.82%。研究表明,叶面喷施0.095~0.19 mmol/L纳米硒溶液能够显著促进紫色马铃薯生长和单株结薯数,提高硒元素含量,调控矿质元素含量在器官中分配,有效改善其块茎品质特性。     

吲哚美辛调控小球藻生长及代谢的初步研究

本研究通过在小球藻培养液中添加不同浓度的吲哚美辛(0mg/L,50mg/L,75mg/L,100mg/L,112.5mg/L,125 mg/L,150 mg/L)来研究其对小球藻生长及代谢的影响,并探索其影响机制。研究表明:吲哚美辛对小球藻生长和代谢的影响与其浓度有关,低浓度吲哚美辛(≤75 mg/L)可促进小球藻的生长,而高浓度(≥100 mg/L)则会抑制其生长,且在75 mg/L处理组中,吲哚美辛对小球藻生长的促进作用最明显,培养液p H值的变化最小,小球藻可溶性糖含量最高(3.12μg/106 cells)。而在高浓度(150 mg/L)处理组中,吲哚美辛可显著促进小球藻细胞内叶绿素a和可溶性蛋白的积累,可分别达到0.38μg/10~6 cells和7.09μg/106 cells,油脂含量也相对于对照组提高了60%。研究将为探索吲哚美辛调控小球藻生长及代谢的作用机制提供理论基础和技术资料,也将为小球藻的产业化培养及其代谢产物的调控提供思路。     

NaCl胁迫对唐古特白刺愈伤组织的生理效应

以唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)愈伤组织为材料,研究低(75 mmol/L)、中(150 mmol/L)、高(300 mmol/L)浓度NaCl处理下其膜脂过氧化、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量的变化,试图从细胞水平揭示唐古特白刺适应盐环境的生理机制。结果显示:(1)唐古特白刺愈伤组织中MDA含量在低浓度NaCl处理下与对照无显著性差异,而在中高浓度下显著升高。(2)白刺愈伤组织超氧化物歧化酶(SOD)活性在各浓度NaCl胁迫下均比对照显著升高,且此效应无浓度依赖性;其过氧化氢酶(CAT)活性随胁迫浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,在中低浓度下比对照显著增加,高浓度下显著降低为对照的64%;其过氧化物酶(POD)活性在低浓度下无显著性变化,在中高浓度显著下降为对照的55%和29%。(3)随NaCl胁迫浓度的增加,白刺愈伤组织中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈先升高后降低的变化趋势,且除高浓度下可溶性蛋白含量约降为对照的87%外,其余NaCl胁迫处理的3种渗透调节物含量均高于对照。研究发现,白刺愈伤组织在低浓度的盐胁迫下具有较强的抗氧化酶活性和渗透性调节作用,因而表现出较强的抗氧化作用,但高浓度NaCl胁迫对白刺愈伤组织造成了显著的氧化损害。     

Heterotrophic production of lutein by selected Chlorella strains

Seven Chlorella strains representing three species obtained from culture collections and research laboratories were screened for their potential of heterotrophic production of lutein on two different media (Basal and Kuhl) containing glucose. While both media supported good growth and lutein formation of the seven strains in darkness, higher biomass concentrations and lutein content were achieved on Basal medium. Chlorella protothecoides CS-41 was chosen from the seven strains for further investigation due to its higher productivities of both biomass and lutein. The maximal biomass concentration and lutein content of C. protothecoides cultivated heterotrophically with 9 g L^-1 glucose in a 3.7-L fermentor were respectively 4.6 g dry cells L^-1 and 4.60 mg lutein g^-1 dry cells on Basal medium, and 4.0 g dry cells L^-1 and 4.36 mg lutein g^-1 dry cells on Kuhl medium. The heterotrophic cultivation process was scaled up successfully to 30 L using a fermentor, in which the Basal medium containing 36 g L^-1 glucose was used; the maximal biomass concentration of 16.4 g dry cells L^-1, specific growth rate of 0.92 d^-1,lutein content of 4.85 mg lutein g^-1 dry cells,growth yield of 0.47 g dry cells g^-1 glucose and lutein yield of 1.93 mg lutein g^-1 glucose were respectively achieved. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters

The aim of the study was to obtain high quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoids through the technology of transesterification. The technique of metabolic controlling through heterotrophic growth of C. protothecoides was applied, and the heterotrophic C. protothecoides contained the crude lipid content of 55.2%. To increase the biomass and reduce the cost of alga, corn powder hydrolysate instead of glucose was used as organic carbon source in heterotrophic culture medium in fermenters. The result showed that cell density significantly increased under the heterotrophic condition, and the highest cell concentration reached 15.5 g L(-1). Large amount of microalgal oil was efficiently extracted from the heterotrophic cells by using n-hexane, and then transmuted into biodiesel by acidic transesterification. The biodiesel was characterized by a high heating value of 41 MJ kg(-1), a density of 0.864 kg L(-1), and a viscosity of 5.2 x 10(-4) Pa s (at 40 degrees C). The method has great potential in the industrial production of liquid fuel from microalga.     

响应面法优化普通小球藻混合营养培养基组成生产生物质

利用响应面法优化了混合营养培养普通小球藻生产生物质的培养基组成.首先采用Plackett-Burman设计对11个相关营养因素的效应进行了评价,并筛选出影响小球藻细胞生长的3个主要因素为KNO3、葡萄糖和NaC1;然后结合Box-Behnken设计建立了以小球藻浓度为响应值的二次回归方程模型,获得优化的培养基组成为KNO31.64g/L、葡萄糖45g/L、NaC1 1.57g/L;模型预测的最大浓度为5.28g/L,验证值为5.68g/L;验证结果表明,所建立模型预测精度较好,可用于优化小球藻的混养培养基组成.优化条件下混养小球藻细胞的蛋白质和色素含量较优化前降低,而可溶性糖和油脂含量提高,脂肪酸以棕榈酸和油酸为主;细胞组分分析结果显示,混养培养所得小球藻生物质具有作为生产微藻生物能源原料的潜力.     

氮限制对普通小球藻积累油脂过程中生化组成与光合生理的影响

以产油普通小球藻(Chlorella vulgaris Beijierineck)为材料,通过设置不同的初始硝酸钠浓度,研究不同程度的氮素限制对普通小球藻生长、生化组成及光合生理的影响。结果显示,在实验设置的4个氮素浓度下(18.0、9.0、4.5、3.6 mmol/L),普通小球藻生物量无显著差异,但较低的初始氮浓度明显促进了其油脂积累,其中4.5 mmol/L组藻细胞的总脂含量和总脂产率最高,分别达到干重的48.32%及0.0931 g·L-1·d-1,显著高于18.0 mmol/L的正常氮组(P0.05)。4个氮浓度组藻细胞内碳水化合物及可溶性蛋白的含量均有下降,油脂积累量逐渐升高,2个低氮组(4.5 mmol/L和3.6 mmol/L)在培养初期藻细胞内可溶性蛋白大量降解,油脂及碳水化合物有所积累,但碳水化合物随后逐渐转化为油脂。PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(Yield)以及相对电子传递效率(ETR)在培养过程中均呈下降趋势,77 K低温荧光结果显示,培养初期,2个光系统之间存在光能调配和状态转化。代表固碳能力的Rubisco活性表现为在较高氮浓度组先上升后下降,而在2个低氮组呈下降趋势;4个氮浓度组Rubisco的活化程度均呈先下降后上升的趋势。该研究表明适宜氮素限制促进普通小球藻油脂积累的过程中碳素分配和光合生理存在协同调控。     

Characterization of three genes encoding the subunits of light-independent protochlorophyllide reductase in Chlorella protothecoides CS-41

Light is necessary for hydrogenation of the D ring of protochlorophyllide leading to chlorophyllide formation in higher plants (light-dependent pathway), but it is not essential in phototrophic bacteria (dark pathway). Both pathways, however, occur in some algae, mosses, ferns, and gymnosperms, and each chloroplast genome of these organisms contains three genes, chlL, chlN, and chlB, encoding the three subunits of light-independent protochlorophyllide reductase (LIPOR) required for protochlorophyllide reduction in the dark. In this study, the three LIPOR genes chlL, chlN, and chlB were cloned from the chloroplast of Chlorella protothecoides CS-41 (CSIRO), which grew heterotrophically with considerable chlorophyll yield. Phylogenetic analysis of ChlL/BchL showed that C. protothecoides CS-41 and Chlorella vulgaris C-27 were closely related. Alignment of their amino acid sequences demonstrated that the conserved domains, including the ATP-binding motif and the Fe-S binding motif in the three subunits, were similar to those in nitrogenases. The three-dimensional structural model of ChlL revealed a hypothetical Fe-S center for redox control. Results from RT-PCR amplification indicated that the chlL gene in C. protothecoides contained a 951-bp intron, and the splicing catalytic core structure was similar to that of the light-regulated intron in the psbA gene of Chlamydomonas. The three genes were expressed in E. coli BL21. The sizes of ChlL, ChlN, and ChlB were estimated to be 38, 49, and 58 kDa, respectively, based on the SDS-PAGE analysis.     

钠盐胁迫对藜科一年生草本植物生长和生物量分配的影响

选取河西走廊荒漠绿洲过渡带典型藜科一年生草本植物雾冰藜、刺沙蓬和白茎盐生草为研究对象,分析不同浓度盐分（NaCl和NaHCO₃,0、50、100、150、200 mmol/L）对3种藜科植物生长、繁殖和生物量分配的影响。研究结果表明：（1）钠盐胁迫下,3种藜科植物的存活率随盐浓度的增加呈下降趋势,雾冰藜和刺沙蓬在200 mmol/L NaCl和200 mmol/L NaHCO₃胁迫下无法存活或存活率极低,白茎盐生草在200 mmol/L NaHCO₃胁迫下无法存活;（2）钠盐胁迫显著抑制了刺沙蓬的生长和生物量积累,而一定浓度的盐分（50、100 mmol/L）可以促进雾冰藜和白茎盐生草的生长,较高浓度的盐分则抑制其生长;（3）3种植物的根冠比在钠盐胁迫下呈下降趋势,地上部生物量分配随盐浓度增加呈上升趋势,其中低盐胁迫下（50、100 mmol/L）繁殖分配比例增加明显,中高度盐胁迫下（150、200 mmol/L）茎、叶生物量分配比例增加显著,但根系生物量分配随盐分浓度增加而下降,这说明盐分胁迫下增加生物量在地上部的分配是藜科一年生草本植物应对盐胁迫的方式之一;（4） NaHCO₃的胁迫作用大于NaCl,3种植物中,白茎盐生草的耐盐性最强,而雾冰藜和刺沙蓬的耐盐能力较差。     

Effects of salinity on growth and cation accumulation of Sporobolus virginicus (Poaceae)

Optimal growth of euhalophytes requires moderate concentrations of salt and, in dicotyledons, is associated with succulence and accumulation of Na(+) in plant tissues. However, reports of salt-stimulated growth in monocotyledons are rare. Relative growth rate (RGR), biomass accumulation, and water content were studied in Sporobolus virginicus (Poaceae), a C(4) chloridoid grass, grown hydroponically with different concentrations of NaCl. Cation concentrations were determined by atomic absorption spectrophotometry. Optimal growth occurred at 100-150 mmol/L NaCl and was not dependent on nitrogen levels or accompanied by accumulation of Na(+) in leaves. Biomass accumulation and RGR in plants grown at 450 mmol/L NaCl were greater than in plants grown at 5 mmol/L. The Na?:?K ratios were lower in leaves than in roots, indicating discrimination in Na(+) and K(+) transport. Secretion of Na(+) increased from 166.5 to 336.7 mmol · g(-1) dry biomass · d(-1) as the NaCl concentration of the nutrient solution increased from 125 mmol/L to 450 mmol/L. Water concentrations of leaves and shoots were significantly greater in plants grown at optimal levels of salinity than in plants grown at lower or higher salinities. These results demonstrate salt-stimulated growth in a monocotyledon.     

产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341对镉胁迫的生理响应及抗性机理

【背景】重金属镉(Cd)污染问题日益严峻。微藻是一种良好的生物吸附剂。目前研究多关注于微藻对Cd的去除率及吸附性能方面,对其抗Cd机理的研究比较少。【目的】以产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341为材料,研究Cd胁迫对UTEX 2341生理性状、抗性机理及产油的影响。【方法】测定微藻在0-5mmol/LCd胁迫下的生长产油情况,并进一步分析2mmol/LCd胁迫下藻体中色素、可溶性蛋白和油脂含量的变化,以及藻体亚显微结构、抗氧化酶和抗氧化剂、脂肪酸组分的改变情况。【结果】Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341能够耐受2 mmol/L Cd胁迫,虽然其生物量和叶绿素含量在Cd胁迫下略有降低,但油脂产量显著增加,胁迫168 h时为1.60 g/L,是对照的1.77倍。此外,高浓度Cd引起了胞内活性氧的积累。抗性机理分析表明高Cd胁迫显著抑制了微藻体内的抗氧化酶活性,但非酶抗氧化剂类胡萝卜素和还原性谷胱甘肽的含量显著增加,分别是对照的1.42倍和4.5倍,从而缓解高浓度Cd对微藻细胞造成的氧化损伤,减轻Cd的毒性。脂肪酸组分分析结果表明,Cd胁迫下油酸(C18:1)含量增加,且脂肪酸成分中C16-C18的含量达96%-98%,符合生物柴油的生产标准。【结论】该研究为揭示微藻抗Cd的机理以及Cd胁迫下微藻柴油合成的调控机理提供了一定的研究基础。