氮源种类及浓度对眼点拟微绿球藻生长密度、油脂产率和二十碳五烯酸含量的影响

氮源是影响微藻生长和油脂积累的重要因素,文中通过单因素试验比较了NaNO3、CO(NH2)2、NH4Cl、CH3COONH4及其浓度对眼点拟微绿球藻生长密度、生长速率、油脂产率、二十碳五烯酸(EPA)含量的影响。结果表明：NH4+更易被眼点拟微绿球藻利用,能更好地促进微藻生长和油脂积累;氮浓度的增加有利于微藻的生长和藻油脂肪酸的去饱和,但不利于微藻油脂的积累。在实验考察的氮源种类和浓度范围内,CH3COONH4是促进眼点拟微绿球藻生长和油脂积累、EPA生成的适宜氮源,其适宜的浓度为5.29 mmol/L。     

花生四烯酸代谢与健康和疾病——序言

正脂肪酸(fatty acid)作为重要的营养素对维持生命健康发挥不可或缺的作用。根据含碳原子的多少,脂肪酸可以分为短链(含2～4碳原子)、中链(含6～12碳原子)、长链(含14个及以上碳原子)脂肪酸;根据饱和度,脂肪酸又可分为饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFA);根据首个不饱和键距离碳链甲基端的位置,PUFA还可以进一步分为ω-3 PUFA (从脂肪酸的甲基端即ω端开始,第一个不饱和双键出现在第3和第4个碳原子之间)和ω-6 PUFA。     

多不饱和脂肪酸结构酯酶法合成工艺的研究

运用低温溶剂结晶法富集藻油中多不饱和脂肪酸,最佳结晶条件为-20℃静置结晶72h,丙酮溶剂与藻油的体积质量比30:1(v/wt,m L/g)。在此条件下,藻油sn-2位的脂肪酸组成中PUFA含量从74.8%提高到92.2%。以富集后的藻油和癸酸为底物,合成富含PUFA的结构酯,优化了酸解反应条件:以脂肪酶Ls-20为催化剂,以正己烷为反应介质,底物藻油与癸酸的摩尔比1:10,酶用量10%(占底物藻油的质量百分比),氮气保护,40℃,180rpm反应25h。利用低温溶剂结晶法分离纯化酸解产物,在丙酮与油脂的体积质量比1.6;1(v/wt,m L/g),-20℃下结晶24h,结构酯回收率达到78.7%。     

△12-脂肪酸去饱和酶FAD2的基本特性及其在胁迫中的功能

脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)催化与载体结合的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸在脂酰链上形成双键.脂肪酸去饱和酶可以分为脂酰ACP去饱和酶、脂酰CoA去饱和酶和脂酰脂去饱和酶三类.而脂酰脂去饱和酶中的△12-脂肪酸去饱和酶(△12 fatty acid desaturase,FAD2)是催化脂肪酸链第12位碳原子形成双键的去饱和酶类,控制着油酸、亚油酸和其他多种不饱和脂肪酸的合成和含量.主要从△12-脂肪酸去饱和酶FAD2的基本特性和在胁迫中的功能进行了综述,并对相关研究领域的未来研究方向进行了展望.     

大豆ω-3脂肪酸脱氢酶基因GmFAD3C在酿酒酵母中的表达

α亚麻酸(ALA)被称为必需脂肪酸,对人体有一系列的保健作用。ω-3脂肪酸脱氢酶(FAD)催化亚油酸(LA)生成ALA。大豆种子油中ALA含量较高,为了研究大豆ω3FAD的功能,用RTPCR方法从大豆未成熟种子中扩增出GmFAD3C的cDNA,克隆到酵母表达载体p416中,并用醋酸锂法转化酿酒酵母营养缺陷型K601,经筛选鉴定,得到阳性克隆。气相色谱分析脂肪酸成分,发现工程菌产生了新的脂肪成分ALA,含量占总脂肪酸的3.1%,LA含量与对照相比相应地下降,证明该基因编码的蛋白具有催化18碳多不饱和脂肪酸(PUFA)底物LA在Δ15位脱氢生成ALA的ω3FAD功能,首次实现大豆ω-3脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母K601p416系统中的表达,建立了一种新的高效低成本的FAD酵母表达系统。     

不同氮源及氮浓度对真眼点藻纲微藻生长及油脂积累的影响

以真眼点藻纲8株微藻(类波氏真眼点藻(Eustigmatos cf. polyphem)、大真眼点藻(Eustigmatos magnus)、波氏真眼点藻(Eustigmatos polyphem)、魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri)、斧形魏氏藻(Vischeria helvetica)、点状魏氏藻(Vischeria punctata)、星形魏氏藻(Vischeria stellata)和眼点拟微绿球藻(Nan-nochloropsis oculata))为研究材料, 用3种氮源(硝酸钠、碳酸氢铵或尿素)和4种氮浓度(18、9、6和3 mmol) 在改良的BG-11培养基中对藻细胞进行培养。比较分析这8株微藻在不同培养条件下的藻液pH、生物量、油脂含量、脂肪酸组成的差异, 从而筛选出适合该类微藻生长和油脂积累的最适氮源与最佳氮浓度。结果表明, 这8株微藻均能在3种氮源中生长, 但是随着培养时间延长, 以碳酸氢铵和尿素为氮源时藻液pH逐渐降低, 其变化范围为5.0—6.0, 而以硝酸钠为氮源时藻液pH保持在7.0—8.0, 变化不大。当以尿素为氮源培养时, 能获得较高的生物量, 但是不同藻株在不同尿素浓度时达到最高生物量。最高生物量是波氏真眼点藻(E. polyphem)在9 mmol时达到, 为10.96 g/L。总脂含量分析发现, 在低氮浓度下均能促进8株微藻油脂的积累, 真眼点藻属中的魏氏真眼点藻(E. vischeri)在8株藻中获得最高油脂含量, 达到59.24%。进一步对脂肪酸分析发现, 8株微藻总脂肪酸含量为细胞干重的50%—58%, 主要脂肪酸组成为豆蔻酸(C14鲶0)、棕榈酸(C16鲶0)、棕榈油酸(C16鲶1)、油酸(C18鲶1)和二十碳五烯酸(C20鲶5), 其中拟微绿球藻(N. oculata)细胞中棕榈酸的含量最高占总脂肪酸50%左右; 其他7株微藻细胞中棕榈油酸的含量较高, 其占总脂肪酸含量范围在40%—60%。8株微藻均表现出较高的生物量与油脂积累能力, 以尿素为氮源, 氮浓度为6 mmol时更有利于该类微藻生物量和油脂的积累。总体来说, 真眼点藻纲的微藻是一类极具潜力适合于微藻生物燃料生产的微藻, 而真眼点藻属藻株表现更为明显的优势。     

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。     

花生AhFAD2基因抑制表达的转基因后代分析

FAD2(Δ~(12) fatty acid desaturase,Δ~(12)FAD或FAD2)是催化油酸在脂肪酸碳链Δ~(12)位脱氢生成亚油酸的关键酶。在花生中,FAD2酶活性下降或失活可提高籽粒中油酸的相对含量,改善花生籽粒及制品的品质和氧化稳定性。通过将种子特异性表达Lectin启动子和Ca MV35S启动子驱动的倒位重复Ah FAD2基因RNAi干扰结构转入花生,获得了以丰花1号(FH1)和花育23(HY23)为受体、携带上述2种转化结构、稳定遗传的花生转基因纯合体株系,转基因花生主要农艺性状与非转基因对照基本一致。实时荧光定量分析发现,各转基因株系发育种子中Ah FAD2基因的转录水平普遍下调。气相色谱法进一步测定了部分转基因后代株系种子的脂肪酸含量及组成,籽粒中油酸含量分别平均提高了15.09%(HY23为受体)、36.40%(FH1为受体),相应地,亚油酸含量平均下降了16.19%、29.81%,油亚比平均增加了38.02%、98.10%。各转基因株系的油酸含量显著提高;且在以FH1为受体的转基因株系后代籽粒以及种子特异性启动子驱动的转化结构中,RNAi的抑制效果更明显。通过RNAi技术抑制花生FAD2基因的表达,可以有效提高花生籽粒油酸含量。该技术体系可以为花生品质育种提供借鉴。     

微藻油脂组成的核磁共振碳谱表征

微藻油脂由于富含二十二碳六烯酸(DHA) 等多不饱和脂肪酸,且在培养过程中能吸收二氧化碳,因此在人类营养学和环境保护两个层面受到了前所未有的重视.为了深入考察微藻油脂的培养和提取过程,建立一种不破坏油脂就能区分油脂来源和特征的方法,是必不可少的.本文介绍了一种核磁共振碳谱表征方法.因为不必酯化,所以不仅可以测定双键数目和位置不同的脂肪酰基的摩尔比,而且测定了不同酰基在甘油烷基上的分布状况.本文分析了富含多不饱和脂肪酸的市售微藻油、富含饱和脂肪酸的棕榈油和富含单不饱和脂肪酸的橄榄油的组成,讨论了区分微藻微藻油中饱和脂肪酰基和不饱和脂肪酰基的测定方法和两种酰基的排列方式.     

海洋微藻脂肪酸组成的研究进展

花生四烯酸(Arachidonic acid,AA)、二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)、二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)是人以及动物所必需的高不饱和脂肪酸(poIyunsanJrated fatty acids,PUFAs),在人和动物的生理活动中起着重要的作用.微藻中含有丰富的这些高不饱和脂肪酸.综述了微藻的绿藻门、硅藻门、金藻门、甲藻门、红藻门、黄藻门和隐藻门中藻的脂肪酸组成和国内外发展状况.