生态因素对海洋微藻蛋白质含量的影响

考察了光照时间,培养温度,二氧化碳通入量等生态因素对处于不同生长时期的小球藻,等鞭金藻,新月菱形藻中的蛋白质含量的影响。结果表明,不同种类的微藻,生态因素对其胞内蛋白质含量的影响不同,小球藻在光照17h,培养温度19℃,每日间歇通入25mLCO2/L培养液的条件下,培养至对数对数生长期,蛋白质含量达到70%;等鞭金藻在光照17h,培养温度19℃以上,不通入CO2的条件下培养至静止期,蛋白质含量接近70%;新月菱形藻光照17h,培养温度25℃,不通入CO2的条件下培养至对数对数生长期,蛋白质含量超过70%。     

生长速度快且油脂产率高的湛江等鞭金藻诱变株的筛选

【目的】筛选生长速度快的高产油湛江等鞭金藻诱变株。【方法】利用常压室温等离子体射流诱变技术对湛江等鞭金藻进行诱变,通过96孔板、摇瓶和反应器培养对诱变株进行筛选。【结果】传至第13代,600 m L反应器培养7 d,诱变株IM110020最大比生长速率、细胞密度和油脂产率可分别达0.72 d-1、16 750×104 cells/m L、109.8 mg/(L·d),分别比野生株提高12.5%、20.8%和17.9%。【结论】获得了一株生长速度快且油脂产率高的诱变株IM110020,且经过多次传代性质稳定。     

湛江等鞭金藻对抗生素的反应及无菌化培养

研究了5种抗生素在不同浓度下对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)生长的影响,采用混合添加抗生素法获得无菌藻株.结果表明,(1)不同抗生素对湛江等鞭金藻生长的影响存在差异,湛江等鞭金藻对氯霉素最敏感,浓度为50 μg·mL-1时抑制率为27.02%,浓度＞50 μg·mL-1时抑制率达80%,湛江等鞭金藻对青霉素、链霉素、卡那霉素和庆大霉素不敏感,后3种抗生素在低浓度时对藻细胞生长有促进作用;(2)除50 μg·mL-1青霉素处理外,青霉素、链霉素、卡那霉素和庆大霉素其它浓度处理均有明显的抑菌作用;(3)采用500 μg·mL-1链霉素,1000 μg·mL-1卡那霉素和50 μg·mL-1庆大霉素的4个组合混合添加抗生素,均获得了无菌藻株,且对生长有促进作用.     

起始生物量比对3种海洋微藻种间竞争的影响

为深入了解饵料微藻与赤潮微藻间的种间竞争关系,通过微藻共培养的方法,研究了起始生物量比(1:4、1:1和4:1)对3种海洋微藻(塔玛亚历山大藻、蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻)两两之间种间竞争的影响,并对其作用机制进行了探讨。结果表明:①3种海洋微藻表现出种间竞争的相互抑制效应;②在与塔玛亚历山大藻(简称A)的种间竞争中,蛋白核小球藻(简称C)和湛江等鞭金藻(简称I)均在竞争中占优势,蛋白核小球藻随自身起始生物量比的提高,其竞争优势越加明显,湛江等鞭金藻在A:I=1:1时竞争优势最为明显;在蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻的种间竞争中,当C:I=1:4时,湛江等鞭金藻在竞争中占优势,C:I=1:1时,初期湛江等鞭金藻占竞争优势,随蛋白核小球藻的迅速生长,后期蛋白核小球藻占竞争优势,C:I=4:1时,蛋白核小球藻占绝对竞争优势;③由种间竞争抑制参数比较得出:3种微藻的种间竞争强弱依次为蛋白核小球藻>湛江等鞭金藻>塔玛亚历山大藻。蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻在起始比例C:I=1:1时,可共培养利用,在海产经济动物育苗中可对其进行适时采收投喂;两种饵料藻对塔玛亚历山大藻具有明显的抑制作用,可为开发利用饵料藻进行赤潮生物防控提供一定的科学依据。     

湛江等鞭金藻培养基和培养模式优化的研究

湛江等鞭金藻是中国的经济藻类,含有多不饱和脂肪酸,是具有大规模生产多不饱和脂肪酸潜力的藻种。为了找到适合湛江等鞭金藻扩大培养的条件,本研究针对培养基中的氮源及其浓度、氮磷比设计一个三因素五水平的正交实验L_(25)(5~6),找到最适氮源及其浓度为尿素75 mg/L,最适氮磷比为15:1。另外设计光照强度不同的3组实验,以探讨最适光照强度,实验结果表明湛江等鞭金藻在光照强度为4 028 Lx时有较大的生长速率。通过结合半连续培养模式和分批补料培养模式的优点,自主设计半连续分批补料培养模式,结果表明此培养模式在促进湛江等鞭金藻生长过程中表现出明显的优势。光生物反应器的培养结果说明优化条件适用于湛江等鞭金藻的扩大培养,希望能对湛江等鞭金藻的工业化生产提供一个有利的理论基础。     

葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响

论文探讨了添加外源性有机碳葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis )生长及胞内总脂百分含量的影响.结果表明:随着葡萄糖和乙酸钠浓度的增加,湛江等鞕金藻的生长和产物积累均表现出先促进后抑制的现象.湛江等鞭金藻兼养利用葡萄糖和乙酸钠促进生长的浓度上限分别为50和30g·L^-1.葡萄糖浓度仅15g·L^-1时,对生物量具有显著促进作用,而乙酸钠浓度2.5～15g·L^-1时,对生物量均具有显著促进作用.葡萄糖对藻细胞内总脂百分含量的促进作用浓度范围是1.0～50g·L^-1,而乙酸钠仅在1.0～15g·L^-1时,表现出显著促进作用.葡萄糖浓度为15g·L^-1时,其生物量、总脂百分含量分别比对照增加了30%、30%.乙酸钠浓度为7.5g·L^-1时,其生物量、总脂百分含量分别比对照增加了30%、30%.添加适量的葡萄糖和乙酸钠能够显著促进湛江等鞭金藻生物量及胞内总脂百分含量,葡萄糖和乙酸钠的最适浓度分别是15g·L^-1和7.5g·L^-1.湛江等鞭金藻利用葡萄糖和乙酸钠进行兼养生长的能力是有限的.     

高效薄层色谱测定湛江等鞭金藻培养过程脂质变化

【目的】研究湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)由氮元素丰富至限制培养过程中脂质成分的变化。【方法】利用高效薄层色谱(HPTLC)分离分析微藻中脂质。【结果】随着培养基中营养物质的消耗,细胞逐渐处于胁迫状态,在这种状态下,细胞大量积累贮存脂质—甘油三脂(TAG),组成生物膜系统的单半乳糖甘油二脂(MGDG)、硫代异鼠李糖甘油二脂(SQDG)、磷脂酰甘油(PG)和磷脂酰胆碱(PC)含量降低,而游离脂肪酸(FFA)、甘油二脂(DAG)、双半乳糖甘油二脂(DGDG)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰乙醇胺(PE)则相对稳定。【结论】HPTLC可作为一种简便、可靠的微藻中脂质分离分析方法,为研究微藻油脂代谢途径以及甘油三脂(TAG)的调控积累提供有效手段。     

有机碳化合物对湛江等鞭金藻生长的影响

为了探讨有机碳化合物对湛江等鞭金藻的营养效应,实验设置了在f/2培养基中添加葡萄糖、乙酸钠、半乳糖、甘油、乙醇、柠檬酸钠和甘氨酸等7种有机碳化合物的处理,测定了湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)的生长情况。结果表明,参试的7种有机碳化合物中,甘氨酸对湛江等鞭金藻细胞生长的促进作用最明显,而乙醇对藻细胞生长的促进效果不明显,其他5种均有不同程度的促进作用。7种有机碳对湛江等鞭金藻胞内蛋白质含量和总脂的积累量具有一定差异性影响。0.5～10g·L^-1的葡萄糖、乙酸钠均可提高胞内蛋白质和总脂的含量。半乳糖对总脂积累量的影响不明显。     

不同氮和磷培养条件下等鞭金藻的生长、磷吸收和油脂品质的分析

为探索不同水平N和P对等鞭金藻(Isochrysis galbana Parke)产量及油脂品质的影响,在富N(80.00 mg·L-1 NO3--N)和无N(0.00 mg·L-1 NO3--N)条件下设置富P、限P和无P(20.00、0.25和0.00 mg·L-1 PO43--P)共6组培养基,对培养10 d时等鞭金藻的藻体质量浓度、P吸收量、总脂肪酸质量分数和脂肪酸产率变化、13个脂肪酸组分及其质量分数以及EPA和DHA的相对含量和产量进行了比较分析。结果显示：在富N培养基中,等鞭金藻藻体质量浓度的增幅明显高于无N培养基且按培养基中P质量浓度从高到低依次降低。总体上看,随培养时间延长,等鞭金藻的总脂肪酸质量分数持续升高,且在富N培养基中总脂肪酸质量分数高于无N培养基;其中,富N限P和富N无P培养基中的总脂肪酸质量分数基本上均高于富N富P培养基。富N培养基中各脂肪酸组分的质量分数大体上高于无N培养基,且限P培养基中各脂肪酸组分的质量分数大体上高于富P和无P培养基。在富N富P培养基中1 L藻体的P吸收量最高(0.0148 mg),并且吸收的P绝大部分被贮存在藻体中,而在无N富P培养基中P吸收量明显降低(0.0098 mg)。在富N富P培养基中,饱和脂肪酸质量分数和相对含量及EPA相对含量和产量均最低,但DHA相对含量和产量则最高。在富N限P培养基中,等鞭金藻的EPA产量和脂肪酸产率均最高,其DHA产量也较高;5种优质脂肪酸组分(即C18：1n9c、C16：0、C14：0、C18：0和C16：1n9)的总相对含量达到65.86%,尤其是C18：1n9c,其相对含量高达28.19%。综合分析结果显示：富N培养基有利于等鞭金藻的生长、P吸收及脂肪酸积累,其中,富N限P培养基是等鞭金藻高产且产优质油脂的适宜培养基。此外,等鞭金藻不但是生产生物柴油的优质资源而且是生产DHA和清除废水中P的潜在生物资源。     

富碳培养对海洋富油微藻油脂积累特性的影响

实验针对三株海洋富油微藻:球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）、一种等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）和一种微拟球藻（Nannochloropsis sp. CCMM7001）,研究了它们在通入0.03%（空气）、5%、10%三个浓度CO2培养条件下的生长特性,同时考察了其总油脂及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于这三株海洋微藻的生长,但最适生长的CO2浓度不同。球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）和等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）在通入10% CO2时具有最大产率,分别达到（182.287.07） mg/（Ld）和（164.227.10） mg/（Ld）,而微拟球藻在通入5%时具有最大产率,达到（122.251.17） mg/（Ld）,随着CO2浓度的增加,三株海洋微藻的总脂含量和中性脂含量有明显提高。在通入10% CO2条件下,球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）、等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）和微拟球藻（Nannochloropsis sp. CCMM7001）的总脂含量分别达到（45.154.03）%、（47.151.20）%和（41.201.69）%;从中性脂的累积规律来看,三株藻均在平台期的累积达到最大,脂肪酸分析结果表明三株藻种适合制备生物柴油的C14-C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。       

微藻生产油脂培养新技术

近年来,随着全球性能源短缺和环境污染等问题日益严重,利用微藻开发绿色、清洁的生物能源已成为了研究热点。但是微藻油脂的低合成速率和高成本限制了微藻油脂的大规模生产。为了有效开发利用微藻资源,双阶段及共培养技术被发展并取得了显著进展。此外,除了改变培养条件,更为简单的添加生长代谢调节因子的策略也被证明是一种有效的提高微藻油脂的技术。对各种新发展的微藻培养技术及其技术原理进行了详细介绍,在此基础上,初步展望了微藻产油研究的未来发展方向。     

微藻油脂合成代谢途径及调控机制的研究进展

随着经济的快速发展,各国对石油的需求仍有增无减,但是石油作为不可再生能源不利于可持续发展。相比之下,生物柴油应运而生且已发展到了第三代,而微藻作为第三代生物柴油的主角因为具有生长速度快,不占用耕地等优势,已逐渐成为具有极大发展潜力的能源原料,所以利用微藻生产生物柴油的技术近年来也成为研究的重点。本综述针对微藻容易进行基因改造的优势,综述了国内外对微藻油脂代谢通路的研究现状及进展,讨论了目前的基因改造方法对通路中关键酶产生的影响,以求找到能有效并稳定增强微藻油脂代谢途径的方法,为以后的研究提供理论指导。     

HPLC-ELSD快速测定微藻中性脂

溶剂法提取微藻油脂不同于植物种子油脂,它是全细胞的提取物,成分非常复杂,存在与甘油三酯(TAG)在色谱保留性质上相近的低极性物质,干扰TAG的测定。建立了基于二醇基柱及蒸发光检测器、正己烷-异丙醇为流动相的快速测定微藻中性脂的方法。对该方法进行评价,结果显示,测定的TAG、游离脂肪酸(FFA)、甘油二酯(DAG)、甘油一酯(MAG)线性相关系数均大于0.99,方法重复性好。湛江等鞭金藻及微拟球藻样品中TAG加标回收率为96.2%~113.1%,相对标准偏差(RSD)为0.46%~4.8%。将本方法测定湛江等鞭金藻及微拟球藻中TAG的含量并与传统的固相萃取(SPE)及常用的TLC/GC测定TAG的方法进行比较,相比上述两种方法,该方法前处理简单、灵敏度高,可快速准确测定微藻中TAG的含量。     

产油微藻筛选和鉴定及其产油性能的研究

为了筛选具有产油能力的微藻,从自然界水体中分离出14株微藻,根据形态特点对它们进行了初步鉴定。对其中12株微藻在自养和异养条件下的生长特性和产油性能进行了比较。通过微藻的生长曲线,生物量和油脂含量等指标,从中筛选出高产藻株并对该藻株进行了分子生物学鉴定。结果表明:藻株Y06在12种微藻中的油脂产量和产率最高,经18S rDNA鉴定确定为栅藻(Scenedesmus abundans)。藻株Y06在自养条件下的油脂产率为9.40 mg/(L.d),在异养条件下的油脂产率为201.29 mg/(L.d)。     

Exogenous Abscisic Acid Increases Carbohydrate Accumulation and Redistribution to the Grains in Wheat Grown Under Field Conditions of Soil Water Restriction

This work investigates the effects of abscisic acid (ABA) on physiologic parameters related to yield in wheat (Triticum aestivum) grown under field conditions with water restriction ranging between 45.7% and 49.5% of field capacity during anthesis and postanthesis. ABA (300 mg L⁻¹) was sprayed onto the plants at the beginning of shoot lengthening which significantly promoted leaf area and higher concentrations of chlorophylls and carotenoids in flag leaf at anthesis. ABA also increased soluble carbohydrates in shoots at anthesis, which were then re-exported to the grains at maturity. This correlated with a yield increase that was achieved by a higher number and weight of grains per spike, but protein content was not significantly affected.     

Lipid accumulation and growth of Chlorella zofingiensis in flat plate photobioreactors outdoors

Culturing microalgae using natural sunlight is an effective way to reduce the cost of microalgae-based biodiesel production. In order to evaluate the feasibility of culturing Chlorella zofingiensis outdoors for biodiesel production, effects of nitrogen limitation and initial cell concentration on growth and lipid accumulation of this alga were investigated in 60 L flat plate photobioreactors outdoors. The highest μmax and biomass productivity obtained was 0.994 day(-1) and 58.4 mg L(-1)day(-1), respectively. The lipid content was much higher (54.5% of dry weight) under nitrogen limiting condition than under nitrogen sufficient condition (27.3%). With the increasing initial cell concentrations, the lipid contents declined, while lipid concentrations and productivities increased. The highest lipid content, lipid concentration, and lipid productivity obtained was 54.5%, 536 mg L(-1) and 22.3 mg L(-1)day(-1), respectively. This study demonstrated that it was possible to culture C. zofingiensis under outdoor conditions for producing biodiesel feedstock.     

Screening of Marine Algal Extracts for Anti-settlement Activities against Microalgae and Macroalgae

The ban on the use of TBT-based antifouling paints for boats under 25 m in length has lead to a search for new non-toxic antifoulants. One of the most promising alternative technologies to heavy metal based antifouling paint is the development of antifouling coatings whose active ingredients are naturally occurring compounds from marine organisms. This is based on the principle that marine organisms also face the problem of the presence of epibionts on their own surfaces. In this study, the antifouling activity of a series of aqueous, ethanolic and dichloromethane extracts from thirty algae from the North East Atlantic coast was investigated. The extracts were tested in laboratory assays against species representative of two major groups of fouling organisms, viz . macroalgae and microalgae. The activity of several extracts was comparable to that of heavy metals and biocides (such as TBTO and CuSO 4 ) currently used in antifouling paints and their lack of toxicity with respect to the larvae of oysters and sea urchins suggests a potential for novel active ingredients.