一、高产EPA和DHA藻株的筛选(论文文献综述)
张虎,刘镇洲,陈家敏,高保燕,张成武[1](2021)在《利用海洋硅藻生产生物活性物质研究进展》文中进行了进一步梳理生物活性物质在食品、饵料、化妆品、保健品和医药等行业具有广阔的应用前景,其研究早已受到广泛关注。鉴于海洋硅藻具有生长速度快、生物活性物质含量高、易于规模培养、便于提取等诸多优势,为理想的生物活性物质生产者。尽管国内外已进行了大量利用海洋硅藻生产生物活性物质的研究,但是受限于培养工艺老旧、生产成本过高等缺陷,商业化利用海洋硅藻开发生物活性物质依然停滞不前。阐述海洋硅藻五种常见生物活性物质的应用价值,进一步探讨海洋硅藻高产生物活性物质的策略,就如何低成本、高效开发利用硅藻源生物活性物质提出建议,为海洋硅藻商业化开发利用提供参考。
梁英,闫译允,赖秋璇,田传远,胡乃霞,王玥[2](2020)在《微藻诱变育种研究进展》文中认为微藻在农业、食品、医药及可再生能源生产等领域发挥着重要作用,为获得性状优良的新种质,微藻育种技术取得了进一步发展。诱变育种技术是一种采用物理或化学因素引起微藻发生遗传变异从而在短时间内获得有价值的突变藻株的育种方法。诱变育种已经广泛应用于微藻育种中,成为提高育种效率、获得优良新种质的重要手段。本文概述了物理诱变、化学诱变、复合诱变的诱变机理及其优缺点,总结了诱变技术在微藻育种中的应用现状、存在问题及其展望,旨在为微藻诱变育种研究提供参考。
王秀海[3](2020)在《微藻不饱和脂肪酸积累调控研究》文中提出微藻是一类能够进行光合自养的生物,富含不饱和脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸,作为不饱和脂肪酸来源具有良好的发展前景,既安全、经济,又绿色环保。课题以不饱和脂肪酸及生物量为指标筛选得到了优势藻株,并确定了优势藻株的最佳营养方式与脂肪酸甲酯化工艺参数,同时研究了不同培养条件对优势藻株生长及不饱和脂肪酸积累的影响,在此基础上,运用转录组学技术构建了优势藻株中不饱和脂肪酸的生物合成途径。课题先以海南当地的10株微藻为筛选对象,比较其生物量、生长速率、总脂含量、总脂产量以及不饱和脂肪酸相对含量。结果表明,藻株Chlorella vulgaris CJ15生物量、油脂产量较高,油脂含量及不饱和脂肪酸相对含量最高,相对于其他藻株更具开发潜力。探讨了营养方式对优势藻株C.vulgaris CJ15生长的影响,并测定了各生化组分(蛋白质、总糖、色素、粗纤维、氨基酸、总脂、脂肪酸)的含量。结果发现营养方式显着影响C.vulgaris CJ15的生长及生化组成;且C.vulgaris CJ15无异养能力。培养基中添加葡萄糖混养时C.vulgaris CJ15蛋白质及粗纤维的含量最高,分别为6.7%及6.75%;而以蔗糖为碳源的混养更有利于C.vulgaris CJ15糖类物质的合成;在光合自养条件下,C.vulgaris CJ15藻细胞的生长能力最强,生物量及生物量生产力最高,分别为2.59g L-1和0.19g L-1d-1,,且多不饱和脂肪酸百分比、葡萄糖、粗纤维产率及色素含量、油脂产量、必需氨基酸含量较高,综合考虑,C.vulgaris CJ15高密度、高生物活性物质培养的最适营养方式为光合自养。对C.vulgaris CJ15脂肪酸提取预处理及甲酯化工艺参数进行了优化。其中研磨超声辅助对C.vulgaris CJ15细胞破碎率最高,达到92.35±0.67%。通过甲酯化参数单因素实验与响应面优化实验确定了C.vulgaris CJ15脂肪酸甲酯化的最佳工艺参数(KOH浓度:0.79mol/L,H2SO4体积分数:3.32%,皂化温度:65℃,酯化温度:61.3℃,皂化时间:38.20min,酯化时间:25min。)对C.vulgaris CJ15培养条件(氮浓度、磷浓度、p H)的影响进行了探讨。不同氮浓度下C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸产量顺序为:12.6mmol/L>7.6mmol/L>22.6mmol/L>17.6mmol/L>27.6mmol/L>0.0mmol/L;磷浓度为0.26mmol/L与0.35mmolg/L时C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的相对含量最高,均为70%,产量在浓度为0.26mmol/L时最高,为0.28±0.03g/L,因此,适合C.vulgaris CJ15生长及不饱和脂肪酸积累的磷源浓度为0.26mmol/L。p H对C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的积累具有显着影响,适合C.vulgaris CJ15高密度培养及不饱和脂肪酸积累的p H条件为6.5。基于C.vulgaris CJ15氮缺乏(0.0mmol/L)与正常培养(17.6mmol/L)下不饱和脂肪酸含量的变化,对两种培养条件下的C.vulgaris CJ15藻细胞进行转录组测序和分析。氮缺乏组(处理组)与正常培养组(对照组)原始测序数据(Raw reads)经过滤后得到Clean Reads数分别为42713412和42337990,分别占Raw Reads数的98.64%和97.77%。处理组与对照组Clean Reads的Q20值与Q30值分别大于90%和80%,表明Reads的质量高,测序得到的碱基信息可靠。使用Trinity对所得到的Clean Reads进行从头拼接(de novo assembly)组装之后聚类去冗余,得到Unigene共44302条序列用于后续分析。采用软件将得到Unigene在7大功能数据库(KEGG、GO、NR、NT、Swiss Prot、Pfam和KOG)中做比对,共有35292条Unigene被注释到,占总Unigene的79.66%。以差异表达倍数|log2FC|≥2,FDR(False Discovery Rate)≦0.001为筛选条件,对处理组与对照组的Unigene进行比较筛选得到显着差异表达基因(DEGs),并对DEGs进行了GO富集分析和KEGG Pathway富集分析。预测构建了C.vulgaris CJ15中不饱和脂肪酸的生物合成途径,并挖掘到不饱和脂肪酸合成途径中显着上调基因(或酶)FASN、Fab H、FATA、FAD2以及SCD(C16:0-Co A→C16:1(n-7),显着下调基因(或酶)Fab D和TER。这为将来采用基因工程等手段提高C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的积累提供了理论依据。
吕明明[4](2020)在《高产DHA隐甲藻菌株的筛选及相关机制研究》文中指出二十二碳六烯酸(DHA,C22:6)是一种多不饱和脂肪酸,由于非常有利于人类健康,所以越来越受到关注。异养微藻寇氏隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)是生产DHA的工业菌株。然而,目前寇氏隐甲藻发酵生产DHA的产量和得率仍然很低,导致其生产成本偏高。随着研究的逐渐深入,研究者发现可以利用减少寇氏隐甲藻中淀粉含量的方法来促使该藻体内更多的碳源流向油脂的合成,进而提高DHA的产量,但是这种方法通常会对寇氏隐甲藻的生长造成不利的影响,从而限制了它的实际应用。在本研究中,采用了常温常压等离子体(ARTP)诱变技术和基于碘蒸气法的高通量筛选方法相结合的方法,成功获得了一株淀粉缺陷,但生长并没有被影响的寇氏隐甲藻菌株16D,该株菌能积累更多的生物量、油脂和DHA,同时产生更少的淀粉和胞外多糖。通过发酵罐的放大生产实验,最终DHA的产率和得率分别提高了1.7和1.3倍,达到57.7 mg/L/h和52.0 mg/g,油脂产率提高了1.5倍,达到185.2 mg/L/h,DHA产率和得率都是文献报道的最高值。利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)以及液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)对突变株16D进行了代谢组学的分析研究,解析与突变株16D能实现高生物量、高油脂积累有关的多种可能机制,研究发现糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径的增强,使得该突变体菌株Co A、ATP、NADPH含量增高,有助于提高前体供应和还原力供应;上调的脂肪酸和氨基酸可能是用于消除由于淀粉减少产生的多余的ATP;胞质中塔格糖含量的有所提高,实验显示塔格糖可能通过强化三酰甘油途径提高藻体油脂累积。本次实验阐述了一种新的获取高产DHA寇氏隐甲藻菌株的策略,提出了由淀粉向生长与油脂合成流向的中心碳代谢的新见解。此外,该研究还证明了塔格糖对隐甲藻油脂生成具有诱导作用。
李建涛[5](2019)在《基于ARTP诱变的裂殖壶菌DHA高产菌株选育及优化研究》文中认为二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)是ω-3系列多不饱和脂肪酸家族的重要成员之一,不仅能够添加到功能性食品和奶粉中做为营养剂,而且还对高血压、心脑血管和癌症等疾病也有较好的治疗效果。裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)因为具有很强的脂肪酸合成能力,且生长周期短、易于人工培养、对人体无害等优点,被视为一种理想生产DHA的海洋类真菌生物。但野生型裂殖壶菌DHA的产量仍有待进一步提高,因此本文对裂殖壶菌高产DHA菌株的选育和发酵条件进行了研究。为了获取高产DHA裂殖壶菌突变株,使用常压室温等离子体(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变仪对野生型裂殖壶菌Schizochytrium sp.PKU#Mn4先后进行两轮诱变,再经过烯草酮初筛和磷酸香草醛法及摇瓶发酵培养复筛等手段,最终得到两株高产DHA突变株A78和A92,DHA产量分别为0.94 g/L和0.87 g/L,比野生株提高了54%和42%。为进一步提高DHA产量,从脂肪酸合成的代谢途径入手,分别加入外源添加剂柠檬酸钠、柠檬酸和生物素,通过正交试验最优结果,两突变株A78和A92的DHA产量分别为1.29 g/L和1.21 g/L,较对照组提高了51%和47%,多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFAs)分别为1.56 g/L和1.45 g/L,较对照组提高了29%和32%,其中DHA产量比野生株提高了110%和98%。其次对突变株发酵培养基成分也进行优化,通过正交试验得出,在最优培养基种类和浓度下,突变株A78和A92的DHA产量分别为1.65 g/L和1.44 g/L,较对照组提高了85%和69%,PUFAs产量为1.85g/L和1.61 g/L,较对照组提高了53%和46%,而DHA产量较野生株提高了170%和136%。最后,将添加剂和培养基最优成分结合在一起综合考察,突变株A78的DCW、DHA和PUFAs产量比野生型分别提高了49%、205%、135%;突变株A92的DCW、DHA和PUFAs分别比野生型提高了42%、165%、121%。经过ARTP诱变筛选出的高产DHA突变株,分别加入外源添加剂和优化发酵条件后,DHA产量有显着的提高,验证了ARTP诱变和烯草酮筛选相结合获取高产DHA裂殖壶菌突变株的育种方法的可行性,为工业化生产DHA提供新种质。
魏伟[6](2019)在《三角褐指藻三磷酸甘油脱氢酶两种亚型的功能研究》文中研究指明硅藻的模式生物三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)被认为是生物柴油的理想来源,但大体而言微藻生物质能源的工业化发展受限于产量及提取成本等因素。随着现代分子生物学技术的发展,我们可以对相应藻株进行基因水平的改造。本研究以前人发现的能高效提高三角褐指藻总脂和甘油产量的甘油三磷酸脱氢酶(Glycerol-3-phosphate dehydrogenase,GPDH)为基础,通过蛋白序列分析对此酶在三角褐指藻中的两种亚型GPDH2和GPDH3,本研究通过分子生物学手段进行目的基因过表达、设计人工microRNA对两种亚型进行干扰来对其功能进行研究。通过成熟高效的遗传转化体系,成功获得GPDH2和GPDH3内源基因过表达工程藻株OEG2、OEG3;人工microRNA干扰藻株AMiG2和AMiG3。通过对这4种突变工程藻株的生理生化分析研究此基因两种亚型的功能。研究结果发现过表达GPDH2和GPDH3的藻株在对数期前期的生长速率与叶绿素a含量有明显提高,光合作用效率有轻微改变。两株GPDH2过表达突变工程藻中总脂含量分别降低25%、18%,甘油总产量分别提高27%、24%;两株GPDH3转化藻中脂质含量相比野生型提高114%、83%,甘油含量减少7%、5%;对比不同脂肪酸含量的变化发现,GPDH2对脂肪酸C14:0,C16:1固定有一定的偏好性,GPDH3则对脂肪酸C16:0含量的提高有较大的促进作用。研究结果初步阐明了三角褐指藻中GPDH2具有更强的甘油三磷酸酶活性,可诱导更多的三磷酸甘油脱磷产生甘油;GPDH3具有更强的脂肪酸固定作用,三磷酸甘油更多的偏向于结合脂肪酸先形成磷脂酸,最终合成甘油三酯以提高总脂含量。另外,通过人工microRNA干扰,特异性降低GPDH2和GPDH3转录表达后也取得了与上述研究相吻合的结果。本研究结果提升了对三角褐指藻的甘油三磷酸脱氢酶不同亚型功能的认知,同时也获得了性状优良的高产油脂、高生长速率的三角褐指藻工程藻株,为推动微藻资源高值化利用提供了理论依据和新的思路。
张冰冰[7](2019)在《微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究》文中进行了进一步梳理功能性油脂和生物柴油一直是热门的微藻应用研究开发领域,前者是一类富含多不饱和脂肪酸的脂类统称,被认为是对人体健康有益的“黄金油”,后者是指可再生的脂肪酸甲酯或乙酯,对环境和资源可持续发展的新型燃料。本论文采用改良的f/2培养基,对六株微绿球藻的生物量和油脂等生产潜力进行评估,筛选出一株较优势藻种。然后通过鼓泡柱式光反应器,进一步建立不同培养条件下微绿球藻的生长和产物积累的动力学模型。同时采用单因素分析方法优化从藻粉中提取油脂的三相分离技术(TPP)。经TPP分离得到的含油有机溶剂,再进一步利用液体脂肪酶TL IM(TL)优化油脂醇解的条件。本文主要内容和结果如下:1、用改良的f/2培养基培养六株微绿球藻,比较分析它们的生物量、叶绿素a、油脂、蛋白质和多糖含量等生化指标,结果表明N.sp.FJ-5藻株在生长和产物积累各方面具有很大的潜力,在含氮培养基中培养10天后,其生物量为0.49±0.01 g L-1,叶绿素a含量为3.67±0.08 mg L-1,油脂含量为33.27±0.72%,转移至缺氮培养基培养4天后,生物量略微下降至0.46±0.01 g L-1,叶绿素a含量变化不明显,为3.79±0.02 mg L-1,油脂含量增加到35.10±1.12%。收集藻粉测得可溶性蛋白含量为6.15±0.27 mg g-1,多糖含量为29.55±1.63 mg g-1。每克藻粉中的总脂肪酸可达328.8±39.03 mg,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分别占总脂肪酸的41.6%和58.4%,其中EPA占13.7%。2、通过添加甘油作为碳源,利用鼓泡柱式光反应器定量描述在自养条件和混养条件下,N.sp.FJ-5生长与产物积累的动力学关系。实验结果表明:培养基在含04 g L-1甘油浓度范围内,甘油浓度的增加对N.sp.FJ-5的生长和总脂肪酸(TFAs)合成具有明显的促进作用。相比于自养培养条件下的生物量5.01 g L-1,在添加4g L-1甘油的混养条件下生物量最高可增加到6.22 g L-1。此外,甘油对TFAs积累的影响更为明显,TFAs含量在自养条件下仅达到0.59 g L-1,而在添加4 g L-1甘油的混养条件下可达到1.77 g L-1。通过动力学模型对该实验数据进行拟合分析,结果表明除了在4 g L-1甘油培养条件下,硝酸钠消耗模型的模型拟合优度R2为0.86外,其它模型的R2都在0.9以上。说明了Logistic方程和Luedeking-Piret方程以及基质消耗的方程模型均可以较好地拟合N.sp.FJ-5的生长和TFAs的积累以及硝酸钠的消耗。3、优化了从微绿球藻的藻粉中提取藻油的方法,采用一种新型以磷酸氢二钾—乙醇为体系的更为绿色环保的三相分离技术(Three Phase Partition,TPP),使得藻油更大限度地从藻粉中分离出来,得出在料液比为1:30,K2HPO4质量为缓冲液体积的30%,乙醇体积为缓冲液体积的2倍,且80℃的提取温度下获得最高的提油效果,最大可从每克藻粉中提取出318.60 mg粗油。将最优的提取反应条件应用于鼓泡式光反应器培养收获的N.sp.FJ-5的微绿球藻藻粉中,比较在含有不同甘油浓度的条件下,油脂积累和脂肪酸组成的变化。结果表明在培养基中添加1 g L-1甘油时有利于促进油脂积累,含油量达到65.05%,高于不加甘油组的61.21%,而更高的甘油浓度对油脂的积累有抑制作用,当甘油浓度增加到2 g L-1和4 g L-1时,油脂含量下降到43.49%和34.97%。从脂肪酸组成和含量来看,甘油的添加对脂肪酸组成没有影响,但值得注意的是,甘油的添加量对EPA的含量影响较大,随着甘油浓度的增加,EPA含量逐渐减少。4、初步探究了利用脂肪酶TL在过量乙醇环境条件下藻油醇解的较适条件。获得其较适条件为:酶载量为体系的1%、含水量为体系的0.5%、反应温度为30℃、反应时间为6 h,获得的较高醇解率为76.35%。
汪翔[8](2018)在《三角褐指藻甘油三酯合成及累积途径相关重要节点的研究》文中进行了进一步梳理微藻作为具有光合作用的单细胞生物,贡献了全球40%的初级生产力。微藻的光合作用效率高、易于培养、生物量高、不与农田争地、易于遗传改造,广泛应用于能源、医药、食品等领域中。三角褐指藻是一种代表性单细胞海洋硅藻,含有较高的脂质含量和多不饱和脂肪酸成分,基因组已经测序,并可易于遗传转化。三角褐指藻不仅保留了微藻常见的特点,而且含有较高的脂质含量和多不饱和脂肪酸组成。此外,它可以通过基因工程方式获得高产脂质和多不饱和脂肪酸的工程藻株。油体作为微藻的油脂储存细胞器,参与微藻脂质合成过程,包括油体膜合成、脂质合成及降解、脂质流动、信号传导等多种生物过程。对微藻油体的蛋白组成和功能的研究可以进一步厘清脂质累积的机制,为微藻能源产业化过程奠定坚实的基础。本研究中,我们通过对三角褐指藻中脂质合成途径的潜在重要节点开展了基因功能的研究,通过细胞分子生物学手段结合生理生化指标的测定,获得了如下一系列研究结果:1、三角褐指藻甘油三酯(Triacylglycerol,TAG)生物合成途径中,鉴定了一个1-酰基-sn-甘油-3-磷酸酰基转移酶(1?acyl?sn?glycerol?3?phosphate acyltransferase,AGPAT1),发现AGPAT1含有四个保守的酰基转移酶基序I-IV。免疫电镜结果显示AGPAT1定位于叶绿体膜上。过表达AGPAT1降低了总糖含量和可溶性蛋白含量,提高了脂质含量。AGPAT1可以协调TAG中其他关键基因的表达,此外,AGPAT1改变了脂肪酸组分,多不饱和脂肪酸也有所提高。我们不仅观察到细胞质中油体增大,超微结构显示叶绿体中也形成了许多含有TAG的质体小球。结果表明过表达AGPAT1可以提高TAG含量,也揭示了硅藻中新颖的叶绿体TAG合成途径。2、鉴于我们前期发现的甘油-3-磷酸酰基转移酶(Glycerol?3?phosphate acyltransferase,GPAT1)和AGPAT1在三角褐指藻TAG生物合成中的作用,进一步构建获得了GPAT1和AGPAT1双节点联合作用的过表达藻株。结果发现GPAT1和AGPAT1联合作用会促进TAG明显积累。联合作用影响了微藻对数期中期的生长,可能是额外生成叶绿体中光合膜导致。此外,我们首次揭示叶绿体定位的GPAT1和AGPAT1通过原核途径从头合成脂肪酸用于叶绿体TAG合成途径。3、三角褐指藻的脂肪酸组分中含有较高比例的长链多不饱和脂肪酸(Long chain polyunsaturated fatty acid,LC-PUFA),本研究对合成途径中的潜在关键节点丙酰基甲酰基载体蛋白转移酶(Malonyl CoA-acyl carrier protein transacylase,MCAT)和脂肪酸去饱和酶5b(Desaturase 5b,D5b)进行了鉴定。结果发现,双节点联合作用下,藻株中LC-PUFA快速大量积累。其中花生四烯酸(Arachidonic acid,ARA)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)的含量分别高达18.98μg/mg和9.15μg/mg。我们首次将微藻中二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)含量提升至高达85.35μg/mg(干重)。除此之外,我们发现ARA和EPA主要积累于甘油三酯中,而DHA则主要集中在磷脂中。这两个关键节点联合作用导致LC-PUFA的高表达,而对微藻生长速率无影响。4、为了解油体的蛋白组成和调控机制,本研究中,我们对潜在油体组成蛋白LDP1进行了功能鉴定。LDP1与另一个硅藻Fistulifera sp.油体相关蛋白DOAP1具有同源性。LDP1的过表达提高了脂质含量、增加了油体大小、上调了涉及甘油三酯和脂肪酸合成相关基因的表达水平。相反,通过RNAi敲低LDP1会降低脂质含量、减少油体体积。此外我们分离了缺氮处理下三角褐指藻的油体,通过质谱分析了油体蛋白组分,发现LDP1存在于油体蛋白组分中并且丰度较高。重要的是,我们通过利用EYFP进行定位确定了LDP1存在于油体。5、鉴于人类的非酒精性脂肪肝相关的重要蛋白含patatin样磷脂酶域3蛋白(Patatin-like phospholipase domain-containing protein 3,PNPLA3)可促进肝脏中脂质合成,我们在三角褐指藻中寻找并鉴定出了类似PNPLA3功能的蛋白,过表达藻的内源PNPLA3提高了脂质累积水平,脂肪酸组分有所改变。我们又将人源的PNPLA3I148M首次在三角褐指藻中进行了异源表达,发现PNPLA3I148M显着提高了微藻脂质含量和改变了脂肪酸组成。总体而言,本论文首次发现了三角褐指藻存在叶绿体甘油三酯合成和组装机制,报道了新鉴定的油体蛋白,并揭示了油体蛋白参与了脂质合成和油体生成,提供了多节点共同调控的策略提升脂质和多不饱和脂肪酸合成,同时获得了脂质和多不饱和脂肪酸含量显着提高的转化藻株。这些结果提升了对微藻脂质代谢机制的认知,并为推动微藻资源高值化利用提供了理论依据和新的思路。
林源锋[9](2018)在《裂壶藻突变株高产DHA调控研究》文中研究表明我国在2010年批准了DHA藻油为新资源食品,包括以裂壶藻(Schizochytrium sp.)、寇氏隐甲藻(Crypthecodiniumcohnii)和吾肯氏壶藻(Ulkeniaameoboida)为来源的海洋微藻。本文以裂壶藻突变株(Schizochytrium limacinum mutant strain)为原始菌株,首先观察培养过程中裂壶藻的细胞生长发育和油脂积累过程,描述其形态学特征;然后通过添加外源化学剂研究裂壶藻突变株发酵合成脂肪酸(SFAs、PUFAs和DHA)的影响,采用基于气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析脂肪酸的组成及含量。最后对裂壶藻突变株的酶法破壁工艺进行响应面优化,提高了油脂产量和DHA产量,并在最佳酶解条件下对裂壶藻突变株进行50 L发酵罐放大生产。二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid)是一种多不饱和脂肪酸,简称DHA。这种多不饱和脂肪酸对人体的大脑发育具有积极的促进作用,特别对婴幼儿的健康成长起到关键作用。然而,我们人体自身难以合成这种脂肪酸,需要通过外界摄取才能获得。DHA传统上来源于深海鱼油,不但鱼油DHA是鱼类食用了含有DHA的藻类和浮游生物而累积的,而且由于海洋污染等诸多因素导致市场供应不足,无法满足人们的需求,利用微生物发酵生产DHA成为主要的研究方向。主要研究成果如下:1.观察分析裂壶藻突变株的形态特征和油脂积累通过对裂壶藻突变株生长发育过程中形态的研究,直观地对其藻落形态、显微形态和电镜形态进行了描述。可以发现,随着培养时间的延长,藻体细胞进行分裂增殖,不断地裂殖生长,细胞数目逐渐增加、体积变大,生命代谢旺盛并且胞内有油脂的积累。微藻细胞开始分裂生殖,进入对数期生长,细胞数量大量增加,培养液中的营养物质被逐渐消耗,同时培养液由于微藻的生长变得浓稠,培养液颜色变深。培养约120h后,胞内油脂越来越多,逐渐连接成片状,此时微藻细胞的生长进入稳定期,产生大量油脂。2.化学添加剂对裂壶藻突变株发酵产DHA的影响考察外源化学添加剂对裂壶藻突变株发酵合成脂肪酸(SFAs、PUFAs和DHA)的影响。首先通过实验发现裂壶藻突变株在发酵期添加适量浓度的乙醇胺(ETA)、萘氧乙酸(BNOA)和水杨酸(SA)会提高裂壶藻突变株的DHA含量。经气质分析(GC-MS)可以发现,相对于对照组来说,饱和脂肪酸量有所下降而不饱和脂肪酸量有所提高。通过单因素实验发现在发酵期添加适量的三种化学添加剂均可以提高藻株合成DHA的能力,分别添加150mg/L的乙醇胺(ETA),10mg/L的萘氧乙酸(BNOA)和0.5mg/L的水杨酸(SA),结果显示DHA的质量分数相比于对照组分别提高了16.81%,15.52%,17.94%。然后通过正交实验,结果发现同时添加150mg/L的乙醇胺(ETA)、10mg/L萘氧乙酸(BNOA)和1mg/L水杨酸(SA)能够提高裂壶藻突变株合成DHA的能力,DHA的产量达到了6.18g/L,比对照组提高了12.77%。3.响应面法优化裂壶藻突变株的酶法破壁条件为了探索藻油提取过程中细胞破壁技术的最佳工艺条件,采用碱性蛋白酶对裂壶藻突变株进行破壁,提取胞内油脂,并研究了酶解温度、酶解时间、酶用量、pH值对油脂产量和DHA产量的影响。然后在单因素实验的基础上设计响应面实验,筛选出最佳的破壁条件,利用气相色谱-质谱联用仪(GCMS)分析了最佳条件下藻油的脂肪酸组成及含量。结果表明,在酶解温度55℃,酶解时间9h,酶用量为生物量的3%,pH 8条件下进行摇瓶发酵培养,油脂产量和DHA产量达到最高,分别为14.52 g/L和7.12 g/L。同时进行了50 L发酵罐放大实验,油脂产量和DHA产量分别达到了26.27 g/L和12.89 g/L。
陈建楠[10](2018)在《球等鞭金藻生产岩藻黄素和油脂的研究》文中研究说明球等鞭金藻(IsocArysis galbana)是一种富含岩藻黄素和不饱和脂肪酸的海洋微藻。岩藻黄素是一种含氧的类胡萝卜素,具有抗氧化、调节血糖、抗血管新生等生理活性,在人体健康、美容、食品等方面发挥着重要作用。不饱和脂肪酸具有调节心血管疾病、健脑益智等功能,在人体生长、发育的过程中起着重要组成部分。通过对球等鞭金藻生产岩藻黄素和油脂的研究,为后续产业化生产和研究提供一些有价值的参考依据。本文主要研究内容和结果如下:1、通过不同的分离纯化方法和抗生素除菌研究,得到了无菌的球等鞭金藻;通过不同的保藏方法对球等鞭金藻进行保藏研究,液体继代保藏和固体平板试管斜面保藏方法对球等鞭金藻的保藏效果比较好;利用形态学和分子生物学鉴定,认定该株藻为等鞭藻属(Isochrysis sp.)的一株球等鞭金藻;通过BD FACSymphony A5流式细胞仪预测球等鞭金藻的基因组大小为102.671 Mb左右。2、通过有机溶剂提取球等鞭金藻岩藻黄素的工艺优化,最佳的提取工艺优化组合为提取温度35℃、料液比1:30 g/mL、提取时间15 min、提取次数2次,提取率为12.03 mg/g;岩藻黄素粗提物通过硅胶柱分离纯化,最佳的回收率为86.35%,纯度为29.78%;通过UPLC和HPLC建立检测岩藻黄素方法,通过液相质谱仪检测鉴定球等鞭金藻的岩藻黄素质量分数大小为659左右。3、通过球等鞭金藻培养条件的优化,最适的培养温度为25℃、光照强度为120μmol photons m-2s-1、光照周期为14 h:10 h、海水盐度在31.5‰左右、pH值在8.0左右有利于球等鞭金藻的生长,通过培养基优化岩藻黄素含量提高了 2.54倍,总油脂含量提高了 2.77倍;通过50 L光生物反应器通气扩大培养,提高了岩藻黄素和油脂的产量;通过对球等鞭金藻絮凝采收,氯化铁为最佳絮凝剂,而且有利于采收后继续补料培养。4、通过不同的光质和氮磷胁迫诱导球等鞭金藻研究,发现对岩藻黄素和脂肪酸代谢积累没有显着性影响关系。通过紫外诱变育种和等离子体诱变育种,筛选出了七株生长速率快岩藻黄素和油脂含量相对较高的突变藻株。
二、高产EPA和DHA藻株的筛选(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高产EPA和DHA藻株的筛选(论文提纲范文)
(1)利用海洋硅藻生产生物活性物质研究进展(论文提纲范文)
1 硅藻源生物活性物质及其应用价值 |
1.1 岩藻黄素 |
1.2 EPA |
1.3 DHA |
1.4 金藻昆布糖 |
1.5 马雷讷素 |
2 海洋硅藻藻种筛选和基因改良 |
2.1 海洋硅藻藻种筛选 |
2.2 海洋硅藻藻种基因改良 |
3 硅藻源生物活性物质高产条件优化 |
3.1 环境因子 |
3.1.1 光照 |
3.1.2温度 |
3.1.3 盐度 |
3.1.4 p H |
3.2 营养因子 |
3.2.1 氮 |
3.2.2 磷 |
3.2.3 硅 |
4 海洋硅藻高效生产生物活性物质的发展方向 |
4.1 海洋硅藻培养模式的转变 |
4.2 新型光生物反应器的研制 |
4.3 海洋硅藻生物质的综合生物炼制 |
5 结论 |
(2)微藻诱变育种研究进展(论文提纲范文)
1 物理诱变育种 |
1.1 紫外线诱变 |
1.2 射线诱变 |
1.3 重离子束诱变 |
1.4 常压室温等离子体诱变 |
1.5 激光诱变 |
1.6 超声波诱变 |
1.7 太空诱变 |
2 化学诱变育种 |
3 复合诱变育种 |
4 不同诱变育种方法的优缺点比较 |
5 问题与展望 |
(3)微藻不饱和脂肪酸积累调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 微藻及其应用 |
1.1.1 食品领域 |
1.1.2 能源领域 |
1.1.3 医药领域 |
1.1.4 动物营养与饲料领域 |
1.1.5 化妆品领域 |
1.1.6 污水处理 |
1.2 培养条件对微藻生长代谢的影响 |
1.2.1 营养方式 |
1.2.2 温度 |
1.2.3 pH |
1.2.4 碳源 |
1.2.5 氮源 |
1.2.6 磷源 |
1.3 微藻不饱和脂肪酸研究现状 |
1.3.1 不饱和脂肪酸生理功能 |
1.3.2 微藻不饱和脂肪酸的研究现状 |
1.4 微藻转录组研究 |
1.5 论文研究方案 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 培养基配方 |
2.4 优势藻株的筛选 |
2.4.1 藻株分离纯化与藻种制备 |
2.4.2 微藻培养 |
2.4.3 富油藻株筛选 |
2.4.4 脂肪酸组成分析 |
2.5 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢的影响 |
2.5.1 藻种制备 |
2.5.2 微藻培养 |
2.5.3 生长曲线及生物量测定 |
2.5.4 蛋白质含量测定 |
2.5.5 色素含量测定 |
2.5.6 可溶性总糖含量测定 |
2.5.7 粗纤维含量测定 |
2.5.8 油脂含量测定 |
2.5.9 脂肪酸成分分析 |
2.5.10 氨基酸分析 |
2.6 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
2.6.1 C.vulgaris CJ15 藻细胞破碎方法选择 |
2.6.2 甲酯化方法选择 |
2.6.3 甲酯化单因素实验 |
2.6.4 甲酯化工艺参数响应面优化 |
2.6.5 优化参数验证 |
2.7 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.1 氮浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.2 磷浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.3 p H对 C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累影响 |
2.7.4 生长及生物量的测定 |
2.7.5 脂肪酸分析 |
2.8 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
2.8.1 微藻培养 |
2.8.2 RNA提取 |
2.8.3 cDNA建库 |
2.8.4 测序数据信息分析及注释 |
2.8.5 差异表达基因筛选及不饱和脂肪酸生物合成途径分析 |
2.9 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 优势藻株的筛选 |
3.1.1 微藻生长及生物量分析 |
3.1.2 富油藻株筛选 |
3.1.3 脂肪酸成分分析 |
3.2 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢产物的影响 |
3.2.1 微藻细胞生长及生物量分析 |
3.2.2 蛋白质、可溶性总糖及粗纤维含量 |
3.2.3 油脂含量及产量 |
3.2.4 色素含量 |
3.2.5 脂肪酸组成及含量 |
3.2.6 氨基酸组成及含量 |
3.3 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
3.3.1 C.vulgaris CJ15 藻细胞破碎方法选择 |
3.3.2 甲酯化方法选择 |
3.3.3 单因素实验结果 |
3.3.4 甲酯化工艺参数响应面优化 |
3.3.5 优化参数验证 |
3.4 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.1 氮浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.2 磷浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.3 p H对 C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.5 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
3.5.1 测序数据质量评估及de novo组装 |
3.5.2 基因功能注释 |
3.5.3 C.vulgaris CJ15 氮缺乏与正常培养显着差异表达基因(DEGs) |
3.5.4 不饱和脂肪酸生物合成途径构建及相关DEGs分析 |
4 讨论 |
4.1 优势藻株筛选 |
4.2 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢的影响 |
4.3 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
4.4 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
4.4.1 氮 |
4.4.2 磷 |
4.4.3 pH |
4.5 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(4)高产DHA隐甲藻菌株的筛选及相关机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PUFAs)简介 |
1.2 DHA简介 |
1.2.1 DHA的结构和性质 |
1.2.2 DHA的功能 |
1.2.3 DHA的来源 |
1.2.4 DHA的应用 |
1.3 寇氏隐甲藻概述 |
1.3.1 寇氏隐甲藻简介 |
1.3.2 寇氏隐甲藻培养条件 |
1.3.3 寇氏隐甲藻体内DHA合成途径 |
1.4 碘蒸气显色方法介绍 |
1.5 常压室温等离子体(ARTP)诱变技术 |
1.5.1 常压室温等离子体(ARTP)诱变原理 |
1.5.2 常压室温等离子体(ARTP)诱变独特优势 |
1.5.3 常温室压等离子体(ARTP)诱变应用现状 |
1.6 代谢组学研究进展 |
1.6.1 代谢组学的概念和特点 |
1.6.2 代谢组学的研究方法 |
1.6.3 代谢组学的应用现状 |
1.6.4 代谢组学的前景展望 |
1.7 本文研究内容及意义 |
第2章 寇氏隐甲藻菌株的诱变及选育高油脂含量高生物量累积突变体 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验对象 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 实验仪器 |
2.1.4 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 隐甲藻的培养条件 |
2.2.2 隐甲藻的诱变方法 |
2.2.3 碘蒸气筛选隐甲藻突变株 |
2.2.4 隐甲藻菌株生长曲线和干重的测定 |
2.2.5 残糖的测定方法 |
2.2.6 淀粉的测定方法 |
2.2.7 油脂的提取方法 |
2.2.8 DHA的测定方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 ARTP 诱变隐甲藻 |
2.3.2 隐甲藻突变株的筛选 |
2.3.3 隐甲藻突变株的验证 |
2.3.4 隐甲藻突变株的表型分析 |
2.4 小结 |
第3章 寇氏隐甲藻突变株发酵罐放大实验 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验对象 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 实验仪器 |
3.1.4 实验试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 黏度的测定 |
3.2.2 发酵罐培养方法 |
3.2.3 干重的测定方法 |
3.2.4 油脂和DHA的测定方法 |
3.2.5 淀粉含量的测定方法 |
3.2.6 残糖的测定方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 发酵罐培养隐甲藻细胞的生长情况 |
3.3.2 发酵罐培养隐甲藻细胞的淀粉含量变化 |
3.3.3 发酵液的黏度变化 |
3.3.4 油脂和DHA产量 |
3.4 小结 |
第4章 代谢组学技术解析寇氏隐甲藻突变株提高油脂和DHA含量的可能机制 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 实验对象 |
4.1.2 培养基 |
4.1.3 实验仪器 |
4.1.4 实验试剂 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 利用LC-MS技术分析寇氏隐甲藻代谢产物 |
4.2.2 利用GC-MS技术分析寇氏隐甲藻代谢产物 |
4.2.3 PCA分析 |
4.2.4 热图分析 |
4.2.5 荧光定量 PCR 方法 |
4.2.6 塔格糖培养条件 |
4.2.7 尼罗红染色方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PCA分析结果 |
4.3.2 热图分析结果 |
4.3.3 火山图分析结果 |
4.3.4 塔格糖实验验证提高油脂含量 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 创新点 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
附录 A 代谢物的缩写与全称 |
附录 B LC-MS代谢组数据 |
附录 C GC-MS代谢组数据 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(5)基于ARTP诱变的裂殖壶菌DHA高产菌株选育及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 多不饱和脂肪酸的简述 |
1.2 DHA的简介 |
1.2.1 DHA结构和性质 |
1.2.2 DHA的来源 |
1.3 DHA的功能 |
1.3.1 促进智力和视力发育 |
1.3.2 对心脑血管疾病的益处 |
1.3.3 抗炎作用 |
1.3.4 抗肿瘤抗癌作用 |
1.4 裂殖壶菌 |
1.4.1 裂殖壶菌简介 |
1.4.2 裂殖壶菌产DHA研究现状 |
1.4.3 影响裂殖壶菌生产DHA的因素 |
1.5 诱变育种 |
1.5.1 物理诱变 |
1.5.2 化学诱变 |
1.5.3 生物学融合诱变 |
1.5.4 复合诱变 |
1.6 本课题的选题背景和意义 |
1.7 本课题的研究内容 |
第2章 裂殖壶菌诱变和筛选 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 出发菌株 |
2.1.2 基础培养基 |
2.1.3 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 种子液制备 |
2.2.2 摇瓶培养 |
2.2.3 菌悬液制备 |
2.2.4 野生型裂殖壶菌生长曲线的测定 |
2.2.5 ARTP诱变处理 |
2.2.6 突变体筛选 |
2.2.7 磷酸香草醛法筛选高产油脂菌株 |
2.2.8 生物量的测定 |
2.2.9 气相色谱法复筛高产菌株 |
2.2.10 突变株遗传稳定性 |
2.2.11 残糖测定 |
2.2.12 粗酶液的提取 |
2.2.13 ACCase酶活的测定 |
2.3 实验结果及分析 |
2.3.1 野生型裂殖壶菌生长曲线 |
2.3.2 ARTP诱变处理 |
2.3.3 高产突变株的筛选 |
2.3.4 遗传稳定性分析 |
2.3.5 残糖消耗测定 |
2.3.6 突变株与野生株酶活对比 |
2.4 本章小结 |
第3章 不同添加剂对突变株的影响 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验试剂 |
3.2 实验方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 生物素的影响 |
3.3.2 柠檬酸的影响 |
3.3.3 柠檬酸钠的影响 |
3.3.4 添加剂正交试验 |
3.3.5 不同添加剂下的酶活对比 |
3.4 本章小结 |
第4章 突变株的培养条件优化 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 碳源种类 |
4.2.2 氮源种类 |
4.2.3 海盐浓度 |
4.2.4 碳源浓度 |
4.2.5 氮源浓度 |
4.2.6 正交试验设计 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 碳源种类影响 |
4.3.2 碳源浓度影响 |
4.3.3 氮源种类影响 |
4.3.4 氮源浓度影响 |
4.3.5 海盐浓度影响 |
4.3.6 正交试验结果影响 |
4.3.7 添加剂与培养基结合 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)三角褐指藻三磷酸甘油脱氢酶两种亚型的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微藻及其应用价值 |
1.2 微藻的遗传转化 |
1.3 三角褐指藻 |
1.4 甘油三磷酸脱氢酶 |
1.5 研究创新点 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验藻种及菌种培养 |
2.2 三角褐指藻3-磷酸甘油脱氢酶基因功能分析预测 |
2.3 三角褐指藻3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH)质粒构建 |
2.4 三角褐指藻转化藻株构建及筛选 |
2.5 三角褐指藻GPDH基因相关转化藻株生理生化指标检测 |
2.6 实验数据采集及分析 |
第三章 GPDH2,GPDH3 单独过表达藻株构建及功能研究 |
3.1 GPDH2和GPDH3 蛋白序列功能分析 |
3.2 GPDH2,GPDH3 过表达载体的构建 |
3.3 GPDH2,GPDH3 过表达转化藻株的筛选验证 |
3.4 GPDH2,GPDH3 过表达转化藻株生长速率、光合作用分析 |
3.5 转化藻胞内总蛋白、总碳水化合物含量测定 |
3.6 转化藻株胞内、胞外甘油含量测定 |
3.7 转化藻株油体形态、大小观察 |
3.8 转化藻株总脂含量、成分分析 |
3.9 转化藻株脂肪酸成分分析 |
3.10 讨论 |
3.11 小结 |
第四章 GPDH2与GPDH3 转录水平干扰下功能的研究 |
4.1 WMD3– Web设计的GPDH2和GPDH3 miRNa结果 |
4.2 GPDH2和GPDH3 人工miRNA前体组装 |
4.3 AMiG2和AMiG3 转化藻筛选 |
4.4 AMiG2和AMiG3 转化藻筛转录水平分析 |
4.5 AMiG2和AMiG3 转化藻株胞内甘油含量分析 |
4.6 AMiG2和AMiG3 转化藻筛甘油三酯含量分析 |
4.7 讨论 |
4.8 小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
绪论 |
1.1 微绿球藻简介 |
1.2 微绿球藻的应用 |
1.2.1 作为功能性食品的作用 |
1.2.2 作为医药保健的作用 |
1.2.3 新能源 |
1.2.4 环保 |
1.3 微绿球藻培养条件 |
1.4 微藻的光反应器培养 |
1.5 微藻油脂提取 |
1.6 微藻藻油的催化 |
1.7 选题背景与研究目的、意义和内容 |
1.7.1 研究目的与意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.7.3 本课题的主要技术路线 |
第一章 六株微绿球藻生产性能评估与筛选 |
第一节 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 主要仪器 |
1.1.2 培养基和主要试剂 |
1.1.3 实验藻种 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 微绿球藻的培养 |
1.2.2 获取藻粉 |
1.2.3 生物量的测定 |
1.2.4 叶绿素a含量的测定 |
1.2.5 蛋白质、多糖含量的测定 |
1.2.6 油脂含量的测定 |
1.2.7 脂肪酸组成成分的测定 |
第二节 结果与分析 |
2.1 微绿球藻的生长 |
2.1.1 六株微绿球藻的生长曲线 |
2.1.2 六株微绿球藻的培养外观 |
2.2 六株微绿球藻的叶绿素a含量 |
2.3 六株微绿球藻的蛋白质和多糖含量 |
2.4 六株微绿球藻转入缺氮培养基前后的油脂变化 |
2.5 六株微绿球藻的生长和油脂积累特征 |
2.6 六株微绿球藻脂肪酸的气相色谱分析 |
第三节 小结与讨论 |
第二章 构建鼓泡柱式光反应器培养微绿球藻的非线性模型 |
第一节 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
1.3 分析方法 |
1.3.1 生物量测定 |
1.3.2 TFAs测定 |
1.3.3 硝酸钠测定 |
1.3.4 生产率和比生长速率计算 |
1.4 动力学模型 |
1.4.1 微绿球藻的生长 |
1.4.2 产物的生成 |
1.4.3 硝酸钠的消耗 |
1.5 数据处理 |
第二节 结果与分析 |
2.1 初始甘油浓度对微绿球藻的影响 |
2.1.1 甘油浓度对微藻生长的影响 |
2.1.2 甘油浓度对微绿球藻合成TFAs的影响 |
2.2 微绿球藻在不同甘油浓度下的培养动力学模型 |
2.2.1 微绿球藻在不同甘油浓度下的拟合生长模型 |
2.2.2 微绿球藻在不同甘油浓度下TFAs合成的拟合模型 |
2.2.3 不同甘油浓度下培养基中硝酸钠消耗的拟合模型 |
第三节 小结和讨论 |
第三章 三相分离技术提取藻油的工艺研究 |
第一节 材料与方法 |
1.1 材料与方法 |
1.1.1 实验材料 |
1.1.2 主要设备 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 微绿球藻藻粉预处理 |
1.2.2 三相分离法提取藻油优化工艺研究 |
1.2.3 不同的藻油提取方法对油脂提取效果的影响 |
1.2.4 油脂提取的计算 |
1.2.5 气相色谱分析 |
第二节 结果与分析 |
2.1 三相分离技术提取现象 |
2.2 料液比对油脂提取效率的影响 |
2.3 K2HPO4 的质量体积比对油脂提取效率的影响 |
2.4 乙醇体积对油脂提取效率的影响 |
2.5 提取温度对油脂提取效率的影响 |
2.6 不同油脂提取方法的比较 |
2.7 N.sp.FJ-5 藻粉的油脂含量和脂肪酸分析 |
2.7.1 油脂含量 |
2.7.2 N.sp.FJ-5 在不同甘油条件下的脂肪酸组成和含量 |
2.7.3 N.sp.FJ-5 在不同甘油浓度下的EPA产量 |
第三节 小结和讨论 |
第四章 液体脂肪酶催化藻油醇解的工艺研究 |
第一节 材料与方法 |
1.1 材料与试剂 |
1.1.1 实验材料 |
1.1.2 主要仪器 |
1.2 实验方法 |
1.3 藻油醇解率的计算 |
1.4 数据处理 |
第二节 结果与分析 |
2.1 酶载量对脂交换反应的影响 |
2.2 含水量对脂交换反应的影响 |
2.3 反应温度对脂交换反应的影响 |
2.4 反应时间对脂交换反应的影响 |
第三节 小结与讨论 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
索引 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)三角褐指藻甘油三酯合成及累积途径相关重要节点的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 全球能源危机日益严峻 |
1.1.2 微藻作为新型生物质能源原料受到广泛关注 |
1.2 传统方法提高微藻脂质积累 |
1.3 微藻脂质代谢途径概况 |
1.4 微藻甘油三酯积累相关代谢途径重要节点研究现状 |
1.4.1 微藻遗传转化体系的建立 |
1.4.2 脂质合成途径关键节点对微藻脂质累积的作用 |
1.4.3 其他代谢途径关键节点对微藻脂质累积的作用 |
1.5 选题的意义以及设计思路 |
1.6 主要创新点 |
1.7 中英文对照表 |
第二章 三角褐指藻AGPAT1调控叶绿体TAG合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 藻种培养 |
2.3.2 三角褐指藻AGPAT1基因分析 |
2.3.3 三角褐指藻AGPAT1基因克隆 |
2.3.4 利用同源重组法构建表达载体 |
2.3.5 电转化方法将载体导入至三角褐指藻 |
2.3.6 利用分子生物学手段鉴定转化藻 |
2.3.7 转化藻AGPAT1蛋白酶活检测 |
2.3.8 转化藻生理指标检测 |
2.3.9 转化藻细胞组分检测 |
2.3.10 共聚焦观察微藻形态和油体 |
2.3.11 胶体金法免疫电镜观察蛋白定位 |
2.3.12 统计学分析 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 三角褐指藻AGPAT1序列分析 |
2.4.2 AGPAT1成功导入三角褐指藻并表达 |
2.4.3 过表达AGPAT1不影响生长和光合速率 |
2.4.4 过表达AGPAT1改变初级代谢产物的含量 |
2.4.5 过表达AGPAT1影响TAG合成通路中其他关键基因的表达 |
2.4.6 过表达AGPAT1显着提高脂质积累 |
2.4.7 过表达AGPAT1改变微藻脂肪酸组分 |
2.4.8 AGPAT1定位于叶绿体中并参与叶绿体TAG合成 |
2.5 小结 |
第三章 GPAT1和AGPAT1对TAG生成过程中脂肪酸选择性的调控 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 藻种培养 |
3.3.2 三角褐指藻GPAT1和AGPAT1基因克隆 |
3.3.3 利用同源重组法构建表达载体 |
3.3.4 电转化方法将双质粒同时导入至三角褐指藻 |
3.3.5 利用分子生物学手段鉴定转化藻 |
3.3.6 转化藻GPAT1和AGPAT1蛋白酶活检测 |
3.3.7 转化藻生理指标检测 |
3.3.8 转化藻亚细胞定位检测 |
3.3.9 转化藻细胞组分检测 |
3.3.10 转化藻TAG中脂肪酸成分检测 |
3.3.11 转化藻关键通路中基因转录水平检测 |
3.3.12 芝麻酚处理后转化藻生理指标检测 |
3.3.13 浅蓝菌素处理后转化藻总脂肪酸含量检测 |
3.3.14 统计学分析 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 双基因GPAT1和AGPAT1成功导入三角褐指藻并表达 |
3.4.2 GPAT1和AGPAT1均定位于三角褐指藻叶绿体 |
3.4.3 GPAT1和AGPAT1双基因过表达提高对数期中期微藻生长 |
3.4.4 GPAT1和AGPAT1双基因过表达改变初级代谢产物的含量 |
3.4.5 GPAT1和AGPAT1双基因过表达促进脂质过量生产 |
3.4.6 双基因GPAT1和AGPAT1过表达协调其他通路关键基因的转录水平 |
3.4.7 GPAT1和AGPAT1双基因过表达通过原核途径提高脂肪酸合成 |
3.5 小结 |
第四章 三角褐指藻MCAT和D5b联合作用富集长链多不饱和脂肪酸 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 藻种培养 |
4.3.2 三角褐指藻MCAT和PtD5b基因克隆 |
4.3.3 利用同源重组法构建表达载体 |
4.3.4 电转化方法将双质粒同时导入三角褐指藻 |
4.3.5 利用分子生物学手段鉴定转化藻 |
4.3.6 转化藻MCAT蛋白酶活检测 |
4.3.7 转化藻密度和生长周期测定 |
4.3.8 转化藻中性脂含量检测 |
4.3.9 转化藻总脂含量检测 |
4.3.10 转化藻总脂各成分含量检测 |
4.3.11 转化藻脂肪酸含量检测 |
4.3.12 统计学分析 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 三角褐指藻MCAT和PtD5b序列分析 |
4.4.2 分子水平鉴定MCAT和PtD5b成功在三角褐指藻中整合并表达 |
4.4.3 过表达MCAT和PtD5b不影响三角褐指藻的生理状态 |
4.4.4 MCAT和PtD5b联合作用提升了三角褐指藻脂质累积 |
4.4.5 过表达MCAT和PtD5b造成系统性代谢调控引发LC-PUFA积累 |
4.4.6 过表达MCAT和PtD5b造成不同脂成分中LC-PUFAs分布改变 |
4.5 小结 |
第五章 三角褐指藻油体蛋白参与油体生物发生和TAG积累 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 藻种培养 |
5.3.2 实时定量PCR检测三角褐指藻LDP1转录水平 |
5.3.3 三角褐指藻LDP1基因克隆 |
5.3.4 利用同源重组法构建表达载体 |
5.3.5 电转化方法将双质粒同时导入三角褐指藻 |
5.3.6 利用分子生物学手段鉴定转化藻 |
5.3.7 转化藻脂质含量和脂肪酸组分检测 |
5.3.8 共聚焦显微观察微藻形态和油体 |
5.3.9 转化藻亚细胞定位检测 |
5.3.10 三角褐指藻油体的分离 |
5.3.11 油体蛋白的提取、SDS-PAGE分离和蛋白鉴定 |
5.3.12 统计学分析 |
5.4 实验结果与讨论 |
5.4.1 三角褐指藻LDP1序列分析 |
5.4.2 缺氮和缺磷条件下LDP1的转录水平 |
5.4.3 分子生物学方法鉴定重组质粒导入三角褐指藻 |
5.4.4 LDP1参与三角褐指藻脂质生物合成和积累 |
5.4.5 LDP1参与转化藻中脂肪酸组分的改变 |
5.4.6 LDP1调控TAG和脂肪酸合成相关基因转录表达 |
5.4.7 三角褐指藻油体蛋白组学鉴定显示LDP1是主要组成蛋白 |
5.4.8 亚细胞定位显示LDP1位于油体 |
5.5 小结 |
第六章 三角褐指藻内源和人源PNPLA3调控三角褐指藻TAG合成 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 藻种培养 |
6.3.2 三角褐指藻PNPLA3基因分析 |
6.3.3 三角褐指藻PNPLA3基因克隆和人源PNPLA3基因优化 |
6.3.4 利用同源重组法构建表达载体 |
6.3.5 电转化方法将质粒导入三角褐指藻 |
6.3.6 利用分子生物学手段鉴定转化藻 |
6.3.7 转化藻生理指标检测 |
6.3.8 转化藻脂质含量检测 |
6.3.9 共聚焦显微观察微藻形态和油体 |
6.3.10 统计学分析 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 三角褐指藻PNPLA3序列分析 |
6.4.2 内源PNPLA3和人源Pnpla3I148M导入三角褐指藻并表达 |
6.4.3 过表达内源PNPLA3和人源Pnpla3I148M不影响生长和光合速率 |
6.4.4 过表达内源PNPLA3和人源Pnpla3I148M显着提高微藻脂质含量 |
6.4.5 过表达内源PNPLA3和人源Pnpla3I148M改变微藻脂肪酸组分 |
6.5 小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
博士期间发表的论文和奖励 |
致谢 |
(9)裂壶藻突变株高产DHA调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 DHA |
1.1.1 DHA的结构与性质 |
1.1.2 DHA的生理功能 |
1.1.3 DHA的来源 |
1.1.4 DHA的应用 |
1.2 微生物发酵生产DHA的研究进展 |
1.2.1 裂壶藻的研究 |
1.2.2 微生物发酵工艺的优化 |
1.2.3 微生物中DHA的合成途径 |
1.2.4 微生物的诱变选育 |
1.2.5 脂肪酸的检测 |
1.3 本研究的意义和内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
2 裂壶藻突变株的生长发育和油脂积累 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料与试剂 |
2.1.2 主要仪器设备 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 藻落形态特征 |
2.2.2 生物显微镜观察分析 |
2.2.3 电镜分析 |
2.3 本章小结 |
3 乙醇胺等对裂壶藻突变株发酵产DHA的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料与试剂 |
3.1.2 主要仪器设备 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 单因素试验 |
3.2.2 正交试验结果与分析 |
3.2.3 脂肪酸分析 |
3.3 本章小结 |
4 响应面法优化裂壶藻突变株的酶法破壁工艺 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料与试剂 |
4.1.2 主要仪器设备 |
4.1.3 实验方法 |
4.1.4 试验设计 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 单因素试验 |
4.2.2 响应面试验 |
4.2.3 脂肪酸分析 |
4.2.4 发酵罐试验 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新之处 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(10)球等鞭金藻生产岩藻黄素和油脂的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中文文摘 |
绪论 |
1.1 球等鞭金藻 |
1.2 岩藻黄素的研究进展 |
1.2.1 岩藻黄素简介 |
1.2.2 岩藻黄素的生物合成途径 |
1.2.3 岩藻黄素的生物学活性 |
1.2.4 岩藻黄素的提取与分离纯化检测 |
1.3 球等鞭金藻油脂的研究进展 |
1.3.1 球等鞭金藻油脂 |
1.3.2 不饱和脂肪酸的生物学功能 |
1.3.3 不饱脂肪酸代谢途径 |
1.3.4 油脂的提取与脂肪酸检测 |
1.4 球等鞭金藻的培养 |
1.5 诱变育种 |
1.6 本课题研究的意义、内容及技术路线 |
1.6.1 本课题研究的意义 |
1.6.2 本课题研究的内容 |
1.6.3 本课题研究技术路线 |
第一章 藻种的分离纯化、保藏鉴定与基因组大小预测 |
1.1 材料与仪器 |
1.1.1 主要材料、仪器设备 |
1.2 分离纯化方法 |
1.2.1 毛细吸管分离法 |
1.2.2 稀释分离法 |
1.2.3 固体平板涂布、划线分离法 |
1.2.4 抗生素除菌 |
1.3 保藏方法 |
1.3.1 液体继代保藏 |
1.3.2 低温甘油保藏 |
1.3.3 低温甘油二甲基亚砜混合保藏 |
1.3.4 低温脯氨酸二甲基亚砜混合保藏 |
1.3.5 固液双相保藏 |
1.3.6 固体平板、试管斜面保藏 |
1.4 藻种鉴定 |
1.4.1 形态学鉴定 |
1.4.2 分子生物学鉴定 |
1.5 基因组大小预测 |
1.6 结果与分析 |
1.6.1 分离纯化方法结果分析 |
1.6.2 保藏方法结果分析 |
1.6.3 藻种鉴定结果分析 |
1.6.4 基因组大小预测结果分析 |
1.7 小结与讨论 |
第二章 岩藻黄素的提取、分离纯化与检测鉴定 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 主要材料、仪器设备 |
2.2 岩藻黄素的提取工艺优化 |
2.2.1 原料来源的预处理 |
2.2.2 岩藻黄素的提取条件优化 |
2.2.3 球等鞭金藻岩藻黄素提取工艺优化 |
2.3 岩藻黄素分离纯化 |
2.3.1 硅胶板薄层层析定性分析 |
2.3.2 硅胶柱层析分离纯化 |
2.4 岩藻黄素的HPLC和UPLC检测方法建立 |
2.4.1 超高效液相建立检测岩藻黄素方法 |
2.4.2 高效液相色谱建立检测岩藻黄素方法 |
2.5 岩藻黄素的LC-MS鉴定 |
2.5.1 岩藻黄素高效液相色谱—串联质谱联用仪的鉴定 |
2.6 结果与分析 |
2.6.1 岩藻黄素的提取优化结果分析 |
2.6.2 岩藻黄素硅胶柱层析分离纯化结果分析 |
2.6.3 岩藻黄素的UPLC与HPLC检测方法的建立结果分析 |
2.6.4 岩藻黄素的LC-MS鉴定结果分析 |
2.7 小结与讨论 |
第三章 球等鞭金藻培养优化与絮凝采收 |
3.1 材料与仪器 |
3.1.1 主要材料、仪器设备 |
3.2 球等鞭金藻培养条件的优化 |
3.2.1 多功能酶标仪测定680nm处细胞密度 |
3.2.2 光照强度对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.2.3 pH对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.2.4 光照周期对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.2.5 培养温度对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.2.6 海水盐度对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.3 有机碳源、氮源、磷源、铁源对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.3.1 有机碳源葡萄糖和甘蔗糖蜜对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.3.2 硝酸钠、尿素、硝酸铵对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.3.3 磷酸二氢钠和氯化铁对球等鞭金藻生长情况的影响 |
3.4 生产球等鞭金藻岩藻黄素的培养基正交优化实验 |
3.5 提高球等鞭金藻油脂含量的培养基正交优化实验 |
3.6 通气扩大培养球等鞭金藻实验 |
3.6.1 三角瓶5L通气扩大培养实验 |
3.6.2 光生物反应器50 L通气扩大培养实验 |
3.7 球等鞭金藻絮凝采收实验 |
3.8 结果与分析 |
3.8.1 球等鞭金藻培养条件的优化结果分析 |
3.8.2 有机碳源、氮源、磷源、铁源对球等鞭金藻生长情况的影响结果分析 |
3.8.3 生产球等鞭金藻岩藻黄素的培养基正交优化实验结果分析 |
3.8.4 提高球等鞭金藻总油脂的培养基正交优化试验结果分析 |
3.8.5 通气扩大培养球等鞭金藻实验结果分析 |
3.8.6 球等鞭金藻絮凝采收实验结果分析 |
3.9 小结与讨论 |
第四章 不同光质诱导和氮磷胁迫对岩藻黄素、脂肪酸代谢积累的影响 |
4.1 材料与仪器 |
4.1.1 主要材料、仪器设备 |
4.2 不同光质对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响 |
4.2.1 红光、蓝光、绿光、暗光对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响 |
4.2.2 弱光和白光+绿光混合光质对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响 |
4.3 红光、蓝光、绿光、暗光对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响 |
4.4 氮磷胁迫对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响 |
4.5 氮磷胁迫对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响 |
4.6 通气培养对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响 |
4.7 结果与分析 |
4.7.1 不同光质对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响结果分析 |
4.7.2 不同光质对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响结果分析 |
4.7.3 氮磷胁迫对球等鞭金藻岩藻黄素代谢积累的影响结果分析 |
4.7.4 氮磷胁迫对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响结果分析 |
4.7.5 通气培养对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的影响结果分析 |
4.8 小结与讨论 |
第五章 球等鞭金藻紫外诱变与等离子体诱变育种 |
5.1 材料与仪器 |
5.1.1 主要材料、仪器设备 |
5.2 球等鞭金藻的紫外诱变育种 |
5.3 球等鞭金藻等离子体诱变育种 |
5.4 球等鞭金藻突变藻株的初筛与培养 |
5.5 球等鞭金藻突变藻株的复筛与培养 |
5.6 突变藻株与原始藻株的比生长速率、干重、岩藻黄素含量比较 |
5.7 突变藻株与原始藻株的脂肪酸分析 |
5.8 结果与分析 |
5.9 小结与讨论 |
第六章 结论与展望 |
附录1 18S rDNA拼接序列 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
四、高产EPA和DHA藻株的筛选(论文参考文献)
- [1]利用海洋硅藻生产生物活性物质研究进展[J]. 张虎,刘镇洲,陈家敏,高保燕,张成武. 中国生物工程杂志, 2021(04)
- [2]微藻诱变育种研究进展[J]. 梁英,闫译允,赖秋璇,田传远,胡乃霞,王玥. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2020(06)
- [3]微藻不饱和脂肪酸积累调控研究[D]. 王秀海. 海南大学, 2020(02)
- [4]高产DHA隐甲藻菌株的筛选及相关机制研究[D]. 吕明明. 天津大学, 2020(02)
- [5]基于ARTP诱变的裂殖壶菌DHA高产菌株选育及优化研究[D]. 李建涛. 天津大学, 2019(01)
- [6]三角褐指藻三磷酸甘油脱氢酶两种亚型的功能研究[D]. 魏伟. 暨南大学, 2019(02)
- [7]微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究[D]. 张冰冰. 福建师范大学, 2019(11)
- [8]三角褐指藻甘油三酯合成及累积途径相关重要节点的研究[D]. 汪翔. 暨南大学, 2018(12)
- [9]裂壶藻突变株高产DHA调控研究[D]. 林源锋. 武汉轻工大学, 2018(01)
- [10]球等鞭金藻生产岩藻黄素和油脂的研究[D]. 陈建楠. 福建师范大学, 2018(05)