微拟球藻属对盐度的耐受及其产油特性分析

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五种微绿球藻产油和产多不饱和脂肪酸的研究

从5种微绿球藻中鉴别出4个高产油藻种和1个产油量很低的藻种。4种高产油微绿球藻在平台期油脂含量最高,占细胞干重的57%以上,其中三酰基甘油的含量占细胞干重的32.4%-45.2%。分析5种微绿球藻细胞的脂肪酸组成及4种高产油藻三酰基甘油中的脂肪酸组成,发现在高产油藻中,总的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的比例达到95%以上,多不饱和脂肪酸在5%以下,而在产油量很低的微绿球藻中多不饱和脂肪酸比例达45%以上。高产油微绿球藻三酰基甘油的多不饱和脂肪酸含量在4%以下,是生物柴油的优质原料,而产油量低的微绿球藻可用于提取C20:5脂肪酸(EPA)。       

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。     

不同氮源及CO_2浓度下湖泊微拟球藻的生长及产油特性分析

<正>工业生产排放的各种废气与污水污染人类赖以生存的环境。化石燃料燃烧除排放出大量CO2外,还释放出含有粉尘、SO[x和NOx等直接危害人类健康的有毒成分1]。其中NO]x与水结合后最终会转化成硝酸盐或亚硝酸盐等[2,导致污水中的含氮化合物氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和有机氮的含量通常偏高。如何有效去除污水中的氮是防治水体污染最关键的步骤之一,而利用微藻培养去除水体中的氮源是目前研究的热点。尽管生物燃料生产的成本远     

小球藻细胞壁缺陷型突变体的筛选及转化系统的建立

由于高效、稳定遗传转化系统的缺乏,小球藻遗传改良以及油脂代谢机理的研究等工作难以进行。研究旨在通过筛选获得小球藻Chlorella vulgaris细胞壁缺陷型突变体,在此基础上建立其转化系统。首先通过紫外诱变获得小球藻Chlorella vulgaris的突变体库,基于细胞壁缺陷型突变体在1% Triton X-100处理后叶绿素会释放到上清中的原理,利用酶标仪高通量地从约4000个突变体中筛选获得10株细胞壁缺陷的小球藻。同时以小球藻内源性-tubulin的启动子和终止子作为启动子和终止子,以AphⅧ (Aminoglycoside 3'-Phosphotransferase type Ⅷ)作为报告基因构建了转化载体pHK203。通过优化电转缓冲液组分和电击参数,确定了细胞壁缺陷型突变体CWD-3的最佳转化条件,即2 g pHK203,ddH2O作为电转缓冲液,1500 V,525 ,50 F的电击条件下,转化效率可达到40个转化子/g DNA。研究为小球藻Chlorella vulgaris的油脂代谢通路和遗传改良提供了技术基础,同时由于可降低破壁成本,筛选获得的细胞壁缺陷型突变体适于工业化生产小球藻藻粉。     

小球藻藻菌共生体系在产油方面的特性

【目的】研究人工构建藻菌共生体系在产油方面的特性。【方法】从BG11培养基中分离、筛选出无菌小球藻,通过人工共培养方法构建了藻菌共生体系,探讨了共生体系中小球藻的生长及产油特性。【结果】相比无菌小球藻,藻菌共生体系对于藻的生长、油脂积累以及产生生物柴油的脂肪酸组分方面都有明显的促进作用,其中细菌(Stenotrophomonas maltophilia)和小球藻构建的共生体系效果最好,小球藻生物量提高了9%,油脂含量提高了36.3%,C18-1的含量提高了259.2%。【结论】进一步说明人工共培养方法构建藻菌共生体系能够提高微藻生物柴油的质量,具有很好的利用价值。     

环境因子对小球藻生长的影响及高产油培养条件的优化

探讨了不同环境条件对小球藻(Chlorella sp.)叶绿素荧光动力学参数以及净光合放氧速率的影响,确定了以L₁海水培养基为基础,以8.8 mmol/L浓度的(NH₂)₂CO为氮源、0.145 mmol/L NaH₂PO₄ · H₂O浓度为磷源,在150 μmol · m^-2 · s^-1光照强度、培养温度为18 ℃的小球藻最优培养条件。在此条件下,明显加快了小球藻细胞的生长速度,促进了油脂和脂肪酸的积累,细胞密度增加24%,油脂和脂肪酸含量分别增加了16.8%和66.6%。在培养液中添加外源柠檬酸(最适浓度以0.06 mmol · L^-1 · d^-1为宜)可以明显提高小球藻的生长速度,促进其脂肪酸的积累。同时也可看出,筛选的小球藻藻种具有生长快、易培养、产油高的优点,可作为生物能源研究的良好材料,为海洋微藻的开发利用奠定了基础。     

响应面法优化自养小球藻产生物柴油油脂

利用响应面法对小球藻(Chlorella vulgaris)在2L气升式生物反应器中对自养产生物柴油油脂的培养条件进行了优化。首先用Plackett-Burman方法对10个相关影响因素的效应进行评价并筛选出对产油有显著影响的3个因素:KNO3浓度、温度和CO2浓度;再用最陡爬坡实验逼近最大产油区域;最后由中心组合实验及响应面分析确定了影响产油主要因素的最佳条件为:KNO3浓度0.31g/L,温度26.5℃,CO2浓度6.80%,最高产油量达到0.42g/L,比优化前提高了近2倍。优化后,在10L气升式生物反应器中进行了扩大培养。     

pH对小球藻Chlorella sp. XQ-200419光合作用、生长和产油的影响

以一种生长快、油脂含量高的小球藻(Chlorella sp. XQ-200419)为实验材料, 利用测定净光合放氧速率的方法研究了pH对其光合作用的影响; 使用改良的BG-11培养基在微藻环形培养池模拟系统中进行分批培养, 培养周期为8d, 培养过程中使用 pH控制仪在线监测藻液的pH, 根据pH变化, 自动接通、关闭CO2通气管道, 将藻液pH分别控制在5.06.0, 7.08.0, 8.09.0, 9.010.0, 10.011.0内, 研究pH对生长速率、生物质面积产率、总脂含量和总脂面积产率的影响。主要结果如下: 藻液pH对小球藻Chlorella sp. XQ-200419光合放氧、生长速率、生物质产率、总脂含量和产率都有显著影响, 适宜的pH范围是7.09.0, 在此范围内, 光合放氧、生长速率、生物质产率、总脂含量和产率均保持较高水平, 且pH的影响不显著; pH低于7.0, 高于9.0, 其光合放氧、生长速率、生物质产率、总脂含量和产率都显著降低。这表明pH对小球藻Chlorella sp. XQ-200419光合作用的影响和对生长、产油的影响是一致的。pH 7.08.0, 小球藻的生物质平均面积产率和总脂平均面积产率都达到最大值, 分别是8.9 g/(m2d)和2269.5 mg/(m2d); 当藻液pH超过10.0, 生物质平均面积产率和总脂平均面积产率分别降低42.1%和60.0%。适合于小球藻生长的pH也有利于其积累油脂, 所以, pH对小球藻产油的影响是一种适宜模式, 而非胁迫模式。规模化培养小球藻Chlorella sp. XQ-200419, 通过补充CO2将藻液pH控制在7.09.0内, 可以获得高生物质产率和总脂产率。研究结果反映出pH对小球藻光合作用、生长和产油影响的规律, 也为规模化培养小球藻生产微藻油脂过程中合理控制藻液pH提供了依据。       

产油微藻自养培养条件调控

作为新兴生物燃料的生物柴油近年来发展迅速,以微藻为代表的第二代生物能源是解决能源危机的长远之计,但如何提高其产量仍是研究的热点问题。以提高产油自养微藻生物量和油脂含量为目的,在气升式光反应器中运用均匀设计实验方法进行了条件优化试验。分别得出了氮原子浓度、通气速率、二氧化碳体积浓度和光照强度4个因素对小球藻C2生物量积累和油脂含量影响的显著回归方程和反应器优化培养条件。以生物量为指标的优化培养条件是:氮原子浓度0.178 g/L,通气速率5 L/min,二氧化碳体积浓度3%(V/V),光照强度6000 lx。该优化条件下,生物量为2.11 g/L,即生产速率为0.352 g/(L.d),比测试实验中检测到的最高生物量[1.88 g/L,即生产速率为0.313 g/(L.d)]提高了12.2%;以油脂含量为指标的优化培养条件是:进气速率0.400 L/min,二氧化碳体积浓度1.94%(V/V),得到油脂含量为22.4%,比测试实验中检测到的最高油脂量(20.7%)提高7.7%。     

14种微藻总脂含量和脂肪酸组成研究

比较分析了14种微藻的总脂含量和脂肪酸组成,结果表明：除小球藻、亚心形扁藻、极微小环藻、微绿球藻外,其他微藻的总脂含量均超过其干重的10％。每一纲的微藻脂肪酸组成都有各自特点,绿藻纲中16：0、16：1(n-7)、18：1(n-9)含量较高,但微绿球藻中16：1(n-7)、20：5(n-3)(EPA)含量远高于其他绿藻;金藻纲中含大量14：0、16：0、18：3(n-3)、22：6(n-3)(DHA);硅藻纲中14：0、16：0、16：1(n-7)、EPA含量较高;黄藻纲的异胶藻富含16：0、16：1(n-7)和EPA。     

THE UPTAKE OF MANNITOL AND SORBITOL BY A SPECIES OF CHLORELLA (CHLOROPHYCEAE)1

Chlorella saccharophila (Krüger) Nadson takes up mannitol and sorbitol in the light and the dark. The rate of uptake is concentration dependent. is not affected by pH in the range pH 6.0 to 8.0 and ii not stimulated by light. Uptake is inhibited by the respiration inhibitor sodium azide (10^-2 M) but not by 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-di-methyl urea (10^-6 M), an inhibitor of photosynthesis. Sorbitol. but not mannitol, stimulates the rate of dark respiration but both support the heterotrophic growth of the alga. Both compounds permeate the cells of C. miniata. and two strains of C. pyrenoidosa but do not support the heterotrophic growth of these algae. The cells of C. vulgaris are impermeable to both compounds.     

蛋白核小球藻凝集素的分离纯化及部分性质研究

蛋白核小球藻藻粉的PBS抽提液经硫酸铵二步分级沉淀 ,再经DEAE Sepharose和SephadexG 10 0层析 ,从中分离纯化得到蛋白核小球藻凝集素 (CPL)。经测定 ,该凝集素为单个亚基的蛋白质 ,相对亚基分子量为 1 4× 10 4 — 1 5× 10 4 ,分子中不含糖。在氨基酸组成中 ,苯丙氨酸 (Phe)的含量最高 ,其次是天冬氨酸 (Asp)和谷氨酸 (Glu) ,不含组氨酸 (His)。CPL能够凝集兔、绵羊及鸽子红细胞 ,其中对兔红细胞的凝集活性最大 ,最低浓度为 6 88μg/mL ,对鸡、鸭及人红细胞 (A型、O型及B型 )无凝集活性。卵黏蛋白和 7种单糖对CPL的凝血活性具有抑制作用。CPL具有很好的热稳定性 ,在 90℃处理 10min不失活。     

中国小球藻病毒及其分子生物学性质

以小球藻NC64A株系为寄主,从17个省市采集的上百个水样中分离到了11个病毒分离物（BJ－1、BJ－2、BJ－3、BJ－4、FJ－1、FJ－2、NJ－1、HCJ－1、CDT－1、SCB—1、SCC－1）。这些病毒具有许多相同的性质,如均为球形多面体,基因组为300kb的dsDNA。但它们的DNA限制性酶切图谱,碱基组成和蛋白组分等均有差异。FJ－1的主要外壳蛋白的分子量小于54000,其它10个分离物则与PBCV-1一样,主要外壳蛋白的分子量为54000。Westernblot分析的结果显示,除FJ－1外其它病毒分离物与PBCV—1的抗血清有较强的免疫交叉反应。说明这些病毒与PBCV－1的同源性较高。在11个病毒分离物中,FJ－1在蛋白组分、碱基组成等方面与其它分离物和PBCV—1差别较大。     

热带淡水产油微藻的分离筛选与鉴定

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EFFECT OF MALTOSE RELEASE ON UPTAKE AND ASSIMILATION OF AMMONIUM BY SYMBIOTIC CHLORELLA (CHLOROPHYTA)1

When incubated at pH 4–5, Chlorella freshly isolated from symbiosis with Hydra viridissima PALLAS 1766 (green hydra) release large amounts of photosynthetically fixed carbon in the form of maltose, and assimilation of inorganic N is inhibited. Physiological responses to N starvation of the cultured 3N813A strain of maltose-releasing Chlorella differed from those caused by 48 h of maltose release induced by low pH. N starvation increased rates of ammonium assimilation at pH 7.0 in light or darkness, and ammonium assimilation in darkness stimulated cell respiration. In contrast, cells pretreated at pH 5.0 to induce maltose release were unable to take up ammonium at pH 7.0 unless supplied with an external carbon source such as bicarbonate, acetate, or succinate, and rates of uptake were similar to control cells. Freshly isolated symbionts displayed a similar dependency. Rates of ammonium uptake by cells pretreated at pH 5.0 were reduced in darkness and did not stimulate cell respiration. N-starved cells supplied with ammonium also showed a large short-term increase in glutamine pools at the expense of glutamate, as might be expected if large amounts of ammonium were rapidly assimilated via glutamine synthetase/glutamate synthase, whereas after long-term maltose release cells showed only a small increase in glutamine when supplied with ammonium. Furthermore, maltose release caused a fall in pool sizes of a number of amino acids, including glutamine and glutamate, and also caused a decrease in pool sizes of 2-oxoglutarate and phospho-enol-pyruvate, which are required for ammonium assimilation into amino acids. Cells stimulated to synthesize and release maltose may be unable to assimilate ammonium and synthesize amino acids because of diversion of fixed carbon from N metabolism. We estimate that 40–50% affixed C is required for maximal maltose synthesis, whereas up to 30% fixed C is required for ammonium assimilation. These results are discussed in the context of host regulation of symbiotic algal growth.