转基因小球藻生长动力学、藻粉和油脂产量的研究

对3株导入外源基因的转基因小球藻(Chlorella ellipsoidea SD-0702,C.ellipsoidea SD-0705,C.ellipsoidea SD-0706)进行生长动力学、藻粉产量和产油脂能力的研究,并且与野生型小球藻(C.ellipsoidea SD-0701)进行比较.结果表明:(1)SD-0705的比生长速率最大,代时最短,与SD-0706的比生长速率均高于SD-0701,SD-0702则低于SD-0701;(2)SD-0705和SD-0706的藻粉得率均高于SD-0701,SD-0702则较野生型小球藻低;(3)SD-0705的油脂产量最高,为0.470 g/L,高于SD-0701,其他2株转基因小球藻的油脂产量均低于野生型小球藻.由此筛选出SD-0705作为藻粉和油脂的高产藻株.     

转轮状病毒基因椭圆小球藻生产藻粉和油脂条件的优化

为了解转轮状病毒基因操作对椭圆小球藻产藻粉和油脂的影响并获取最佳培养条件,利用Western Blot检测验证椭圆小球藻生物反应器的成功建立,之后在不同氮源浓度和pH的培养基中培养野生和转基因椭圆小球藻.结果发现,转基因椭圆小球藻可以成功表达外源基因产生目的蛋白,但外源基因的导入确实降低了椭圆小球藻的藻粉和油脂产量.当培养基的氮源质量浓度为3g/L、初始pH值为5时,转基因椭圆小球藻的藻粉和油脂产量均较高.     

Ni元素对铜绿微囊藻的生长、光谱特性及藻胆蛋白含量的影响

 为了探讨微量元素对蓝藻水华生消的影响及其机理,研究了不同浓度Ni对铜绿微囊藻生长、光谱特征及藻胆蛋白含量的影响,结果表明:Ni元素对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa 905)的生长、光谱特性及藻胆蛋白含量均有影响.①Ni元素在低质量浓度(<0.10μg/mL)下促进藻细胞生长,高质量浓度(0.30～1.00μg/mL)下抑制其生长;②Ni元素处理使藻细胞吸收光谱峰位红移、吸光值降低,表明Ni元素使叶绿素和藻胆蛋白变性,抑制了藻细胞的吸光能力;③Ni元素在较低质量浓度(<0.30μg/mL)下使藻胆蛋白的吸收峰值升高,在较高质量浓度(0.40～1.00μg/mL)下则使其降低;④Ni元素在低质量浓度(<0.30μg/mL)下会使藻蓝蛋白(PC)含量增加,高质量浓度(0.40～1.00μg/mL)下则使其减少;不论在高质量浓度还是低质量浓度下,均使别藻蓝蛋白(APC)含量减少.     

不同浓度铁离子对栅藻生理生化特性和生长的影响

研究了不同浓度铁离子对栅藻生长和藻细胞抗氧化系统的影响.分析测定了培养基初始Fe3+分别为0,1.2×10-3,1.2×10-4,1.2×10-5,1.2×10-6,1.2×10-7mol.L-1时栅藻的细胞密度、生物量、蛋白质含量、总脂产量及脂肪酸组成,并研究了不同浓度铁离子对栅藻细胞的抗氧化系统的影响.实验结果表明,当培养基中初始铁离子浓度为1.2×10-4mol.L-1时最适合栅藻生长和蛋白质合成,蛋白质含量达到最大为97.33μg.mL-1;当初始Fe3+浓度为1.2×10-5mol.L-1时,栅藻细胞总脂占干质量最高达38.60%;C18∶2和C18∶3占总脂肪酸的比例随Fe3+浓度增加而降低.当Fe3+浓度达到1.2×10-3mol.L-1时,栅藻的生长受到抑制.与对照组(培养基不添加铁离子)相比,不同浓度铁离子使栅藻总抗氧化能力增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性有不同程度的提高,羟自由基能力受到不同程度的抑制.     

甲醇利用型细菌发酵生产吡咯喹啉醌的培养条件

以甲醇为唯一碳源,对生丝微菌TH205进行培养,研究了甲醇流加速度、Fe^2 浓度对细胞生长及吡咯喹啉醌(PQQ)表达量的影响。结果表明：培养基中添加浓度为7μg／mL的Fe^2 ,并控制甲醇的流加速度使培养基中甲醇浓度为1mL／L时,细胞的生长情况较好,且此时PQQ的发酵产量为26．6μg／mL。     

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutm) 油脂富集培养的研究

探讨了营养盐铁、硅及植物激素脱落酸(ABA)单因子对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长、油脂含量(%干重)及油脂产量的影响.采用光密度值OD450评价微藻的生长状况,以溶剂浸提法提取油脂.结果表明:(1)铁处理组中,铁浓度在0～46.57 μmol/L范围内时,藻的生长速率随铁浓度提高而增大;铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂含量达30%,高于其它铁浓度培养;当铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂产量最高--是无铁培养的2.8倍;(2)硅处理组中,低含量硅盐(4.6 μmol/L)不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比高含量硅盐(42.6 μmol/L)培养提高了40%;(3)ABA处理组中,1 mg/L ABA不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比对照提高了50%;5 mg/L ABA虽提高了油脂含量但却抑制了藻的生长,油脂产量和对照相当;15 mg/L ABA抑制了藻的生长、降低了油脂含量.用气相色谱分析微藻的脂肪酸组成,结果显示:1 mg/L ABA明显影响了三角褐指藻的脂肪酸组成,以高产量油脂(4.6 μmol/L硅盐、1 mg/L ABA培养)为原料制备出的生物柴油的质量将会提高.     

过表达甘油激酶三角褐指藻藻株富集油脂的研究

为了得到高产并符合生物柴油标准的微藻油脂的藻株,本文研究了在外源甘油存在的情况下野生型（WT）三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）,甘油激酶过表达藻株（GKOE）以及甘油激酶RNA干扰藻株（GKRNi）在添加浓度为20 mmol/L外源甘油的培养基中的生长情况、油脂产量以及脂肪酸组成.结果显示：（1）甘油兼养的GKOE藻细胞浓度可达到2.23×107个/mL,明显高于甘油兼养的WT的1.79×107个/mL和GKRNi的1.78×107 个/mL;（2）甘油兼养的GKOE油脂含量可达到31.73%,比甘油兼养的WT和GKRNi分别高了27.20%和26.63%;（3）尼罗红染色显示甘油兼养的GKOE荧光强度比甘油兼养的WT和GKRNi分别高16.26%和17.83%;（4）甘油兼养的GKOE总脂肪酸产量可达到0.052 mg/mL,比甘油兼养的WT和GKRNi高了36.84%和10.64%,说明其油脂适合于生物柴油开发.     

乙醇对斜生栅藻叶绿素荧光特性以及油脂积累的影响研究

为了研究乙醇对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus XJ002)藻株光合效率以及胞内油脂积累的影响,首先采用酶标仪作为检测仪器,研究了尼罗红终浓度、二甲基亚砜(DMSO)体积分数、尼罗红染色时间对藻株油脂测定的影响,分析了藻株胞内油脂含量与尼罗红染色相对荧光信号强度之间的线性关系,为XJ002藻株胞内油脂含量的测定提供了一个简便、快速的方法.其次研究了不同体积分数的乙醇添加对XJ002藻株生物量、叶绿素荧光特性以及胞内总脂含量的影响.结果表明:XJ002藻细胞尼罗红染色最佳条件是:二甲基亚砜体积分数为2%,尼罗红的终质量浓度为2.0μg·m L~(-1),尼罗红的染色时间为5 min.添加高浓度乙醇导致藻细胞生物量与光合色素含量显著下降,影响了藻细胞光系统Ⅱ反应中心能量分配,抑制光系统Ⅱ反应中心受体侧电子传递活性.当乙醇处理浓度为3%时,XJ002藻株胞内总脂含量较对照组提高了5.19%,该研究表明乙醇可以作为XJ002藻株油脂积累的潜在诱导试剂.     

桉木粉及其粗提物对几种常见赤潮藻生长的影响

研究了桉木粉及其粗提物对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、海洋卡盾藻(Chattonella marina)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)等5种典型赤潮藻生长的影响,以期为赤潮藻的治理以及除藻剂的筛选提供参考和依据.结果表明,托里桉木粉对5种赤潮藻都有显著的抑制作用,但敏感性有所不同.1g/L托里桉木粉24 h对海洋卡盾藻(5.0×106/L)抑制率已达100%,48 h对塔玛亚历山大藻(9.7×106/L)、东海原甲藻(2.8×107/L)、球形棕囊藻(5.0×108/L)和赤潮异弯藻(4.7×107/L)48 h抑制率分别为56.0%、79.2%、52.5%和51.4%.托里桉木粉水-丙酮提取物(相当1 g /L托里桉木粉)对塔玛亚历山大藻、东海原甲藻、球形棕囊藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻48 h抑制率分别为54.6%、45.8%、44.8%、72.1%和43.2 %.这些结果提示,托里桉木粉可显著抑制赤潮藻的生长,其中存在的抑藻活性物质可能是抑制藻类生长的主要原因.     

不同来源钝顶螺旋藻砷富集特性

 为进一步探讨2 个不同来源钝顶螺旋藻的砷富集特性,明晰藻液砷浓度与生长、产量及藻粉砷含量的对应关系,在不同质量浓度砷溶液中培养鄂尔多斯钝顶螺旋藻与引进螺旋藻藻种,通过比较2 藻种生长情况、藻粉的干重及藻粉中砷的质量比,分析2 藻种对砷的适应性和抵抗性。结果表明,在0~0.32 mg/L 的砷环境中,2 藻种生长均没有受到抑制,当地藻种产量高于引进藻种,在各砷浓度下鄂尔多斯钝顶螺旋藻藻粉砷质量比明显低于引进种。     

雨生红球藻无菌化处理及其对生长和生理的影响

实验研究了雨生红球藻FACHB-712藻株对氨苄青霉素、卡那霉素、链霉素、庆大霉素4种抗生素的敏感性以及这4种抗生素对FACHB-712藻株生长的影响,结果表明:低质量浓度的链霉素、卡那霉素、庆大霉素对FACHB-712藻液中的细菌具有明显的抑制作用.但链霉素和卡那霉素的质量浓度为10μg·m L~(-1)时,雨生红球藻FACHB-712藻株的生长受到明显抑制,庆大霉素的质量浓度低于10μg·m L~(-1)时,对FACHB-712藻株的生长无明显影响.氨苄青霉素质量浓度为10~200μg·m L~(-1)时,对FACHB-712藻株生长具有促进作用,质量浓度为500μg·m L~(-1)时,则对FACHB-712藻株生长有一定的抑制作用.在此基础上,采用6种方法添加抗生素,除了A(300μg·m L~(-1)的氨苄青霉素和5μg·m L~(-1)庆大霉素连续处理6 d)和B(300μg·m L~(-1)的氨苄青霉素和5μg·m L~(-1)卡那霉素连续处理6 d)两种处理方法外,其他处理方法均能获得无菌藻株.无菌藻株与有菌藻株相比较,无菌藻株不易老化,游动营养细胞较多,厚壁孢子数量较少,但无菌藻株与有菌藻株在潜在最大光合效率、潜在最大光合速率、耐受强光的能力以及对光强的利用能力等光合能力方面无统计学上差异(P0.05).     

不同浓度铁离子对栅藻生理生化特性和生长的影响

研究了不同浓度铁离子对栅藻生长和藻细胞抗氧化系统的影响.分析测定了培养基初始Fe3+分别为0,1.2×10-3,1.2×10-4,1.2 ×10-5,1.2×10-6,1.2×10-7 mol·L-1时栅藻的细胞密度、生物量、蛋白质含量、总脂产量及脂肪酸组成,并研究了不同浓度铁离子对栅藻细胞的抗氧化系统的影响.实验结果表明,当培养基中初始铁离子浓度为1.2×10-4 mol·L-1时最适合栅藻生长和蛋白质合成,蛋白质含量达到最大为97.33 μg·mL-1;当初始Fe3+浓度为1.2 ×10-5 mol·L-1时,栅藻细胞总脂占干质量最高达38.60％;C18∶ 2和C18∶3占总脂肪酸的比例随Fe3+浓度增加而降低.当Fe3+浓度达到1.2×10-3 mol·L-1时,栅藻的生长受到抑制.与对照组(培养基不添加铁离子)相比,不同浓度铁离子使栅藻总抗氧化能力增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性有不同程度的提高,羟自由基能力受到不同程度的抑制.     

钛酸盐纳米材料和斜生四链藻协同处理农村生活污水的效应研究

当前我国农村生活污水治理形势依然严峻.藻类和纳米材料结合可以有效地处理生活污水，探究纳米材料对生活污水中藻类的影响十分重要.基于钛酸盐纳米材料的调控，研究斜生四链藻处理生活污水的效应.结果表明，低质量浓度钛酸盐纳米材料添加到生活污水中后，斜生四链藻细胞经过6 d的适应期，表现出一定的生长促进作用，在10 d的培养过程中藻细胞增长了近97%.在质量浓度0.1 g/L的添加下，钛酸盐纳米材料对藻类生物量增长的影响最大，在0.2 g/L的添加质量浓度下，藻细胞生长受到抑制.     

镉离子对红树林底栖硅藻新月筒柱藻胞外多糖的影响

重金属镉在沉积物中普遍存在,易对底栖硅藻造成慢性毒害.研究了不同浓度的镉离子对红树林底栖硅藻新月筒柱藻的细胞生长、蛋白质含量及胞外多糖(extracellular polymeric substances,EPS)的影响.结果表明,与对照组相比,不同浓度的镉离子显著抑制了细胞的生长和蛋白质含量;0.001、0.01和0.1μg/mL实验组均显著抑制了EPS含量(p<0.05),浓度越高,抑制越强.但新月筒柱藻在不同生长阶段分泌附着胞外多糖(attached EPS,AEPS)和胶体胞外多糖(colloidal EPS,CEPS)不一样,在培养的前4d,CEPS含量高于AEPS含量10倍以上,4d后则AEPS含量高于CEPS.与0.001μg/mL的镉离子实验组相比,0.1μg/mL的镉离子促进CEPS的积累,而抑制AEPS的产生,特别是在生长前期.这说明细胞倾向于向培养基中分泌大量的CEPS,而不是在细胞周围形成大量的AEPS来缓解高浓度镉离子的胁迫.研究结果有助于了解镉离子在底栖硅藻集群的时空分布和沉积物的稳定性等方面的作用.     

双溶剂体系提取小球藻油脂的研究

采用双溶剂提取法对小球藻油脂进行提取,并对油脂成分及其质量分数进行分析。对比了不同溶剂体系、溶剂添加顺序、溶剂体积比以及固液比(小球藻质量(g)与混合溶剂体积(mL)之比)对油脂提取效率的影响。结果表明:当采用最佳双溶剂提取体系石油醚+乙醇(体积比为1∶2),并且先添加非极性溶剂再添加极性溶剂乙醇,固液比为1∶20时,可以得到质量为干藻粉总质量45.9%的提取物和16.1%的藻油。     

薇甘菊种子萌发对除草剂森草净的敏感性研究

通过敏感性测定,得出薇甘菊种子萌发时对除草剂森草净的敏感性极高,在质量浓度为10-7g/L(0.1ng/mL)下,就可以明显地抑制薇甘菊根的生长。相应地,薇甘菊的根生长被抑制其抑制率达50%时森草净的质量浓度为EC50=10-5.49g/L,抑制率为10%时森草净质量浓度为EC10=10-8.38g/L。     

两步培养法提高蛋白核小球藻的油脂含量

基于Chlorella pyrenoidosa的生长规律和在缺氮条件下培养可提高其细胞内的油脂积累的特性,进行了两步培养法提高小球藻油脂产量的研究.结果显示：小球藻高密度生长的最适葡萄糖和硝酸钾质量浓度分别为20 g/L和1.50 g/L;单步培养法中氮源KNO3初始质量浓度为1.50 g/L时的小球藻生物量为（7.55&#177;0.23）g/L,两步培养法中的小球藻生物量提高至（9.23&#177;0.11）g/L;与单步培养法相比,两步培养法中小球藻细胞的油脂含量和总脂肪酸含量分别提高了5.8%和5.2%,藻的热值由（23.58&#177;0.02）kJ/g提高到（25.52&#177;0.03）kJ/g.这说明,两步培养法不仅可保证藻细胞的高密度生长,而且能有效增加藻细胞的油脂含量.     

盐藻的无菌培养及其抗生素标记的选择

对影响盐藻生长的NaNO3、NaH2PO4、NaHCO3和VB1、VB12、VH等几种主要营养盐进行了优化,在单因素实验的基础上做了四因素三水平正交实验,实验结果得出优化配方为N／P值固定为f／2培养基,NaNO3和NaH2PO4添加量为f／2培养基的10倍、NaHCO3 0．4g/L、VB1 100μg／L、VB12 1．0μg/L,其他元素按f／2培养基添加．对盐藻的选择标记进行了研究,选择了氯霉素、G418、潮霉素3种抗生素进行实验,得出氯霉素适合作为盐藻基因工程的筛选抗生素,CAT基因为其阳性筛选标记基因,固体培养基筛选浓度为80μg／mL．为该藻的进一步高密度大规模培养和分子水平的研究提供了依据．     

沙角衣藻的抗菌活性研究

在液体培养基中添加不同剂量的沙角衣藻(Chlamydomonas sajiao Lewin),用比浊法测定7种细菌和7种植物病原真菌在其中的生长量.结果显示,沙角衣藻对供试的7种细菌与7种植物病原真菌具有高效抗菌活性,并随藻体浓度的增加抗菌活性而增强.对各菌的抑菌效果表明：对细菌的起始抑制浓度为0.2×10-3 g/mL～0.5×10-3 g/mL,完全抑制浓度为30×10-3 g/mL～40×10-3 g/mL;对真菌的起始抑制浓度为1.5×10-3 g/mL～2×10-3 g/mL,完全抑制浓度为6     

文蛤抗癌活性多肽的生理活性研究

以新鲜文蛤为材料,经有机溶剂萃取,分子筛凝胶层析,得到一种具有抗癌生物活性的文蛤多肽,SDS PAGE电泳测得该多肽的分子量约为18kD.用该多肽处理人胃腺癌细胞BGC 823,结果表明,当多肽浓度为10μg/mL,细胞生长的抑制率达到50%.此外,探讨了该活性多肽在体外对几种与肿瘤代谢相关的酶的效应,实验结果显示,该活性多肽能够激活碱性磷酸酶和超氧化物歧化酶,当其浓度为10μg/mL时,可以使这两种酶活力分别提高150%和93%;该活性多肽对酪氨酸酶则是起到了抑制的效应,测定导致酶活力下降50%所需的效应物浓度(IC50)为1.50μg/mL,其抑制类型为混合型抑制,其抑制常数KI和KIS分别为4.37mg/mL和6.09mg/mL.