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文檔簡(jiǎn)介
1、發(fā)狀念珠藻(Nostoc flagelliforme)是一種重要的食用型經(jīng)濟(jì)藍(lán)藻,俗稱發(fā)菜,富含多種氨基酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)及鈣、鎂、鉀、鈉等微量元素,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,此外,它在生長(zhǎng)過(guò)程中分泌的胞外多糖具有調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗氧化等多種活性功能,極具開發(fā)潛力。但發(fā)狀念珠藻自然繁殖速度緩慢,同時(shí)由于不合理的開采使其有限資源量銳減并瀕臨枯竭,原料短缺成為發(fā)狀念珠藻及其胞外多糖工業(yè)化的瓶頸,如何有效提高發(fā)狀念珠藻的生長(zhǎng)速率成為近年來(lái)科研
2、工作者研究的焦點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫條件下發(fā)狀念珠藻胞外多糖的產(chǎn)量及活性均高于正常培養(yǎng)。
本研究選用發(fā)狀念珠藻及具高光合作用的藻類集胞藻(藍(lán)藻)、小球藻(綠藻)為原料,首先測(cè)定了三種藻的基本營(yíng)養(yǎng)成分,其次比較了它們胞外多糖的理化性質(zhì)和氧自由基清除能力,最后對(duì)正常及鹽脅迫培養(yǎng)條件下三種藻的光合作用關(guān)鍵酶Rubisco的活性及基因表達(dá)進(jìn)行研究。為將高光合作用藻類的Rubisco基因?qū)氚l(fā)狀念珠藻而提高其生長(zhǎng)速率提供理論依據(jù),為規(guī)模
3、化生產(chǎn)發(fā)狀念珠藻及其胞外多糖提供新的思路。主要研究結(jié)果如下:
(1)正常培養(yǎng)條件下發(fā)狀念珠藻的生長(zhǎng)速率遠(yuǎn)低于集胞藻和小球藻,且其葉綠素含量較低。發(fā)狀念珠藻、集胞藻和小球藻蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量高,符合FAO/WHO推薦的理想蛋白質(zhì)模式,并含有豐富的呈味氨基酸,分別占總氨基酸(TAA)的43.96%、45.06%和49.72%。三種藻的不飽和脂肪酸均達(dá)到50%以上,其中多不飽和脂肪酸的含量都在41.73%~51.79%間;必需
4、脂肪酸含量都較高,發(fā)狀念珠藻亞油酸含量為17.15%,集胞藻和小球藻的亞麻酸及亞油酸含量分別為16.58%、20.67%和28.07%、16.49%。發(fā)狀念珠藻與集胞藻和小球藻相比基本營(yíng)養(yǎng)成分相差不大,三種藻都可作為優(yōu)質(zhì)蛋白及DHA、EPA的良好來(lái)源。
(2) EPSF(發(fā)狀念珠藻胞外多糖)、EPSJ(集胞藻胞外多糖)和EPSX(小球藻胞外多糖)均為含糖醛酸的酸性多糖,其中EPSJ得率最高(422.39mg/g,干藻細(xì)胞),是
5、EPSF的4.10倍及EPSX的1.84倍。紫外光譜及紅外光譜表明,三種多糖都含有蛋白質(zhì)且不含核酸,均存在β-糖苷鍵,而EPSJ和EPSX中還存在α-糖苷鍵。分子量測(cè)定結(jié)果表明EPSF為低分子量多聚糖而EPSJ和EPSX為高分子量多聚糖且組分相對(duì)均一,分子量分別為2.5 kDa、705.5 kDa和105.1 kDa。氧自由基清除能力測(cè)定結(jié)果表明:EPSF表現(xiàn)出更強(qiáng)的氧自由基清除能力,為78.96μmol·Trolox g-1,EPSJ
6、次之為44.29μmol·Trolox g-1,EPSX最小為24.65μmol·Trolox g-1。
(3)集胞藻能適應(yīng)濃度為0~0.7 mol/L的NaCl脅迫,小球藻能夠適應(yīng)濃度為0~0.3 mol/L的Nacl脅迫,兩種藻鹽脅迫時(shí)的生長(zhǎng)速率均低于正常培養(yǎng)。在鹽脅迫時(shí),發(fā)狀念珠藻細(xì)胞形態(tài)發(fā)生顯著變化,細(xì)胞變黃,鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)逐漸瓦解并分散成單個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,集胞藻和小球藻的細(xì)胞形態(tài)未出現(xiàn)明顯變化,分裂細(xì)胞的個(gè)數(shù)隨鹽脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)
7、而逐漸減少。
(4)正常培養(yǎng)及鹽脅迫(0.3 mol/L)培養(yǎng)條件下,發(fā)狀念珠藻的生長(zhǎng)速率及Rubisco活力都低于集胞藻和小球藻。正常培養(yǎng)時(shí),發(fā)狀念珠藻Rubisco基因的表達(dá)量穩(wěn)定在0.35以內(nèi),但其最大表達(dá)量始終低于小球藻;鹽脅迫培養(yǎng)(0.3 mol/L)時(shí),發(fā)狀念珠藻Rubisco基因的表達(dá)量穩(wěn)定在0.12~0.48以內(nèi),小球藻中Rubisco基因的表達(dá)量變化較大,培養(yǎng)后期接近于O,集胞藻Rubisco基因的表達(dá)量雖然
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