单细胞绿藻的大量培养试验

在近廿年来,单细胞绿藻的培养和利用,曾引起广泛的兴趣,主要的是由于单细胞绿藻具有下列几个重要的特性：(1)能够充分利用太阳的光能,通过光合作用,制造大量的有机物质,作为动物的直接或间接的食料;(2)生长繁殖迅速,对自然环境的适应性很强,易于培养;(3)蛋白质的含量很高,     

氮源类型和水平对3株球状绿藻生长、油脂和花生四烯酸积累的影响

【背景】缺刻叶球藻(Lobosphaera incisa Reisigl)是一种单细胞球状绿藻,是已知花生四烯酸(Arachidonic acid,AA)含量最丰富的植物资源之一。然而目前其分类和命名仍然较为混乱。【目的】明确3株球状绿藻(SAG2468、SAG2043、H4301)的分类地位及在不同氮源(硝酸钠、尿素、碳酸氢铵、碳酸铵、硝酸铵、氯化铵和硫酸铵)和氮浓度(18mmol/L,3mmol/L)条件下油脂和AA积累的特性。【方法】通过分子系统学和形态观察的方法对3株球状绿藻进行分类界定;采用干重法、重量法和气相色谱分析的方法分别对其生物量、油脂含量、脂肪酸组成及AA含量进行测定。【结果】3株球状绿藻均隶属于叶球藻属(Lobosphaera),SAG2468原定名为缺刻缘绿藻(Parietochloris incisa),现修订为缺刻叶球藻(Lobosphaera incisa),与H4301为缺刻叶球藻的不同地理株系。SAG2043原定名为双隔蚁形藻(Myrmecia bisecta),现修订为双隔叶球藻(Lobosphaera bisecta)。3株微藻在高氮(18 mmol/L)和低氮(3 mmol/L)浓度的硝酸钠和尿素培养条件下均可良好生长,铵盐对藻细胞生长普遍有抑制作用,且浓度越高抑制作用越显著。低氮胁迫能显著促进油脂和AA的积累(P0.05),SAG2043在3 mmol/L硝酸钠条件下油脂和AA产率最高,分别为142.15mg/(L·d)和35.51mg/(L·d),明显高于另外2株微藻(P0.05)。此时SAG2043对应获得的生物量为4.9 g/L,油脂含量为43.49%,AA含量高达干重的10.86%,占总脂肪酸含量的31.75%。【结论】SAG2043是一株更具AA开发潜力的微藻。     

氮、磷对缺刻缘绿藻生长、总脂及花生四烯酸积累的影响

本文以缺刻缘绿藻(Parietochloris incisa)为实验材料,研究了其在四种不同氮、磷浓度下的生长、总脂(TL)及花生四烯酸(AA)含量的变化,分析测定了低氮和低磷浓度下脂肪酸的组成。结果表明:在BG-11培养基基础上,氮浓度的改变对缺刻缘绿藻的生物量影响不明显,不同氮浓度下的最终生物量均在2.1 g.L-1左右。在低氮浓度下TL和AA达到最大,分别为33.37%(%干重)和36.63%(%总脂肪酸,TFA),其中AA占藻体干重的11.56%。不同磷浓度对缺刻缘绿藻的生长有显著影响,最终生物量在0.90～2.07 g.L-1之间。TL在8～20 mg.L-1的磷浓度范围内没有明显变化,为28%左右。TL与氮、磷浓度呈显著负相关关系,且低氮有利于AA的积累。     

布朗葡萄藻：从二氧化碳固定到烷烃、烯烃与萜烯的生物合成

高效生物生产碳氢化合物是解决石油等液体燃料短缺的有效手段之一,而微藻油是生产可持续生物燃料的可靠选择。布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)是一种由单细胞组成的不定形群体绿藻,能够积累大量碳氢化合物,最高含量可达其干重的75%,因而受到广泛关注。近年来随着对葡萄藻生物学特性和生长生理的不断深入研究,提高了其规模化培养及其碳氢化合物工业化生产的可行性。从生物学特性、碳氢化合物合成途径及调控因子、多组学研究和规模化培养技术几方面简单叙述了布朗葡萄藻作为新型产油微藻生产碳氢化合物的潜力,为探索利用布朗葡萄藻大规模工业化生产生物燃料提供参考,从而加速该微藻资源的开发利用。     

雨生红球藻抗氧化系统对活性氧的清除机制

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种淡水单细胞绿藻,隶属绿藻门、团藻目、红球藻科、红球藻属。它受强光、氮饥饿、高盐等胁迫时积累大量的虾青素,含量可高达细胞干重的6.0%以上[1]。相关研究也显示来虾青素具有极强的抗氧化活性[2—4],它的抗氧化活性较α-生育酚强千倍[5],比维生素E高近百倍[6]。雨生红球藻产生     

万古霉素发酵废渣固态发酵生产单细胞蛋白的研究

以万古霉素发酵废渣为唯一培养基,对固态发酵生产单细胞蛋白(SCP)进行了研究.经过筛选得到了一株白地霉HCCB 2267,它能以万古霉素发酵废渣为唯一底物生长.通过菌株驯化和培养条件优化,固态发酵产生的SCP可迭9.42×108个/g干重,其粗蛋白含量达47.24%,氨基酸总量从30.60%提高到46.28%.其优化的培养条件是:培养基起始含水量60%,起始pH 5.0～6.0,接种量15%,培养温度28～30℃,培养时间72h等.此外,筛选到的菌株对废渣中残存的菌丝体有降解作用.     

利用大豆乳清废水生产SCP的研究

以大豆乳清废水为原料,通过对产朊假丝酵母的培养,使大豆乳清废水中的营养成分被酵母菌吸收利用,从而使菌体生长繁殖产生单细胞蛋白。单细胞蛋白(SCP)产量为8.7 mg/mL,蛋白含量为51.3%;且废水COD去除率达到73.4%,达到了国家乳清废水的标准,从而实现了废水资源化利用的目的。     

湛江等鞭金藻培养条件优化

湛江等边金藻作为多种海洋经济动物的开口饲料,因此对其高密度养殖方法的研究尤为重要。为了探究湛江等边金藻高密度养殖的方法,本研究通过细胞密度、细胞大小、细胞干重以及叶绿素含量4项指标的测定,分析了酸碱度、盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangsis)生长的影响。结果表明,在酸碱度为7.5,盐度为23时,湛江等鞭金藻的细胞密度最大,细胞干重、大小及叶绿素含量最大,且生长速率最快,指数生长期长。本研究为实现湛江等鞭金藻简易条件下高密度培养,解决海洋经济动物幼体基础饵料缺乏的问题提供理论依据。     

谈谈绿藻的两种进化树

植物学家普遍地认为具双鞭毛的衣藻型或类似衣藻型的单细胞绿藻是原始型的绿藻。按照传统的观点,绿藻门基本包括三条进化路线:一条是群体的(或团藻的)路线,藻体为游动的单细胞或群体,营养时期无细胞     

单细胞绿藻的人工沉淀问题的研究

在大量培养单细胞绿藻的工作中,怎样把巳经培养出来的藻类进行收获,是一个生产上的关键问题。这些藻类的个体很小,悬浮在水中,即使在培养液内繁殖到浓度很高时,我们要进行收获也有许多困难。一般采用的收获方法是浓缩,把水滤去,得到浓浆,然后经过晒干以取得藻粉。浓缩的最好的力法是采用各种办法使藻类沉淀。在湖泊、池塘中生长的浮游性单细胞绿藻,并不是经常保持悬浮状态,而是呈周期性的悬浮和下沉的。我们也可以看到,在环境条件骤然改变时,水中悬浮的不能运动的单细     

发光二极管光质对念珠藻葛仙米生长及生理生化特性的影响简

利用发光二极管(LED)作为光源,以冷百荧光灯光作为对照,研究不同光质[红光637 nm、绿光529 nm、蓝光453 nm、白光(400—700)nm]对念珠藻葛仙米生长和生理生化特性的影响。结果表明:在培养前期,红光促进藻蓝蛋白合成,而藻红蛋白合成受抑制;蓝光和绿光则促进藻蓝蛋白合成。在培养后期,红光处理有利于叶绿素a和类胡萝卜素积累,其含量分别达到干重的1.33%和0.24%;绿光、白光和冷白荧光培养物的相应色素的含量均约占1.0%和0.16%;蓝光培养物的相应色素含量分别仅为0.45%和0.11%。红光培养物的氨基酸含量达干重的23.1%,是对照的1.58倍。除蓝光外其他光质对还原糖的含量影响无显著差异。在培养过程中LED白光和冷白荧光培养物的平均相对生长速率分别约为其他色光培养物的1.3和1.5倍。     

不同培养基及组成对2种小球藻生长和油脂的影响

研究了4种培养基及组成对蛋白核小球藻F-9和普通小球藻HYS-2的生长、油脂积累和脂肪酸组成的影响。结果发现knop、Provasoli、f/2、MAV 4种培养基中,f/2培养基更有利于小球藻的快速生长,而MAV培养基更适合油脂积累。在f/2培养基中F-9和HYS-2相对生长速率分别为0.156和0.171,培养9 d细胞干重为0.188 g/L和0.195 g/L。而在MAV培养基中F-9油脂含量最高可达19.67%,HYS-2油脂含量最高为21.91%,脂肪酸最高分别占干重的5.11%和8.71%。N/P为16∶1时小球藻生长最快,培养9 d后F-9和HYS-2的相对生长速率分别为0.23和0.239,最终细胞干重分别为0.107 g/L和0.143 g/L。而F-9和HYS-2在N/P为1∶1条件下积累油脂和脂肪酸含量最高,总脂含量分别占干重的为20.40%和27.39%,总脂肪酸占藻粉干重的含量为12.52%和16.94%。     

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。     

厌氧条件下小球藻细胞的异养转化和乳酸发酵(简报)

某些藻类植物,如小球藻——一种单细胞绿藻,不但能利用无机碳源通过光合作用进行自养生长,还能利用有机碳源转化为异养生长,这种转化又是可逆的。迄今为止,对于人工控制下藻细胞向异养转化的代谢和调控机理尚不清楚。本文通过分析小球藻细胞异养转化过程对氧气的依赖性,进一步研究它们在厌氧条件下的生长和乳酸发酵特征,探讨可异养转化的单细胞藻类(作为特殊的实验生物系统)在发酵工程和细胞工程领域里应用的可能性。     

不同的氮和磷化合物对斜生栅藻生长繁殖的影响

单细胞绿藻和其他植物一样,在生命活动过程中,需要利用各种化学元素,通过光合作用以合成有机物质,从而进行生长与繁殖。在单细胞绿藻所必需的各种化学元素中,除了 C、H、O 等三种有机元素主要是从水和二氧化碳中获得以外,另一种重要的有机元素N 以及其他一系列的必需元素,     

三七细胞大量（发酵）培养的研究

三七(Panax notoginseng)细胞发酵培养的皂甙含量为干重的11.21%,皂甙产率为1513.3mg·L~(-1),细胞培养物产率为每月13.58g干重·L~(-1),均比悬浮培养高。接种量的增加能明显地提高生长速率、皂甙产率以及细胞培养物产率。通气速率0.8vvm较适合于三七细胞的发酵培养。在发酵培养过程中pH值由5.8逐渐降至3.92,没有出现回升。     

粉叶小檗愈伤组织单细胞克隆

以粉叶小檗愈伤组织为材料 ,用B5液体培养基进行悬浮培养建立悬浮细胞系。经 3～ 4次继代培养即可得到悬浮的单细胞。悬浮细胞通过细胞平板克隆 (一般B5培养基平板克隆 ,优化培养基平板克隆和条件培养基平板克隆 ) ,经 5代连续继代培养观察和薄板层析 -分光光度法分析 ,发现用优化培养基进行平板克隆植板率最高 ,且克隆最易成功 ,并且还筛选到一株小檗碱产率高且稳定的克隆CV 5 7,其平均生长速率为 14 .4 12mg .Fw/L .d ,为原始株系的 1.91倍 ,平均小檗碱含量为 2 .17%干重 ,是原始株系的 2 .2 6倍。     

无绿藻的研究进展:从基础到临床

无绿藻是一种直径约3 ～ 30 μm的单细胞生物,广泛存在于自然界和动物体表及体内,属于条件致病性真菌.目前主要通过直接镜检、真菌培养、组织病理学检查及分子生物学等手段对无绿藻进行鉴定.现已发现无绿藻属包括五个种,其中对人有致病性的仅为中型无绿藻基因型2、小型无绿藻和P.blaschkeae,其致病机制可能与外伤和免疫力低下有关.随着研究的深入,越来越多的无绿藻病被临床确诊.根据不同的类型及其临床表现,对无绿藻病的治疗也有所区别.为了提高对无绿藻这一条件真菌及其致病性的认识,该文对其生物学特性、鉴定方法、致病性、临床表现等研究进展做一简要综述.     

九种海洋微藻总脂含量及脂肪酸组成分析

从广东沿海分离出9 种海洋微藻(包括6 种绿藻, 2 种金藻, 1 种硅藻), 在低氮并持续通入二氧化碳(1% CO2)条件下测试其总脂含量, 对其中总脂含量超过其干重45%的海洋微藻进行脂肪酸组成分析并优化反应条件。结果表明,9 种海洋微藻的总脂含量存在着明显差异, 介于8.9%-55.77%之间。其中, 海洋小球藻Chlorella sp.、眼点拟微绿球藻Nannochloropsis oculata、绿色巴夫藻Pavlova viridis 和微拟球藻Nannochloropsis sp.的总脂含量超过干重的45%, 而且, 这4 种富油海洋微藻的C16 和C18 脂肪酸含量丰富, C16:0、C16:1(n-7)、C18:1(n-9)含量较高, C14-C18 长链脂肪酸的含量超过总脂肪酸含量的80%。4 种高脂微藻在30 ℃高温培养条件下比生长速率均超过1.0 d−1。研究结果可为高温富油海洋微藻的工业化培养提供参考依据。     

不同氮素水平对产油尖状栅藻生长及光合生理的影响

在300μmol photons·m^-2·ｓ^-1光照下,以不同初始氮素营养条件的改良BG-11培养基为基础培养基,在Ø6 cm的玻璃柱状光生物反应器通气(加富1.5% CO₂)培养绿藻尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus),分析探讨藻细胞的生长及光合生理与氮素营养的关系。结果表明,不同氮素实验组藻细胞的最大生物量有差异,氮浓度为6mmol/L实验组的生物量最高,为5.19g/L。与初始氮浓度18 mmol/L相比,较低的氮浓度9 mmol/L、和 6 mmol/L 在培养前期对尖状栅藻的生长具有明显的促进作用。藻细胞叶绿素a、b及总类胡萝卜素含量与培养液的氮素营养水平呈正相关。低氮条件有利于总脂积累,总脂含量和单位体积总脂产率显著高于全氮组(P<0.05),3.6 mmol/L实验组的总脂含量最高,为干重的54%,比全氮组高17%(P<0.05)。培养后期随着藻细胞总脂的积累,总碳水化合物和总蛋白含量明显下降(P<0.05)。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)均随氮素限制而显著下降(P<0.05),光合速率在不同生长阶段呈先上升后下降的趋势,呼吸速率在培养周期内缓慢上升,说明藻的生长、油脂的积累与细胞光合生理状况以及氮素营养水平直接相关。