NaHSO3对两种微藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响

本文研究了0.25~3 mmol/L浓度的NaHSO3对紫球藻(Porphyridium violaceum)和0.06~0.96 mmol/L浓度的NaHSO3对蓝隐藻(Chroomonas placoidea)的叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率Fv/Fm、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭qP、非光化学淬灭NPQ)、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响。研究表明,较低浓度的NaHSO3对紫球藻和蓝隐藻的生长及活性物质积累有促进作用,2种微藻进行生长和活性物质积累的最适NaHSO3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,此条件下,实验结束时,2种微藻的Fv/Fm、rETR、qP、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量均达到最大值,显著高于对照组。其中,紫球藻的最终细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量分别比对照组增加了36.0%、19.1%、71.8%和69.0%。蓝隐藻的上述参数在NaHSO3浓度为0.12 mmol/L时则比对照组增加了60.8%、45.4%、60.0%和53.1%。另一方面,NaHSO3浓度为2~3 mmol/L时显著抑制紫球藻生长及活性物质积累,NaHSO3浓度为0.48~0.96 mmol/L则不利于蓝隐藻生长及活性物质积累。研究结果表明,适合紫球藻和蓝隐藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白积累的最佳NaHSO3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,该研究为2种微藻的开发利用提供了理论依据。     

盐胁迫对塔胞藻生长及叶绿素荧光动力学的影响

利用调制式叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了盐度(1~120)胁迫不同时间(12,24,48 h)后,塔胞藻生长及叶绿素荧光动力学的变化。测定的主要参数有:PSⅡ的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ=yield)、光合电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。结果表明:在本实验条件下,塔胞藻生长和进行光合作用的最适盐度为20。高盐胁迫使塔胞藻的荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP均明显降低,NPQ则先升高后降低,叶绿素含量和细胞密度也显著降低。还对盐胁迫下塔胞藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐盐微藻品种中的应用进行了初步探讨。     

紫球藻的生长及高不饱和脂肪酸的研究现状

海洋微藻是海洋生态体系中的主要初级生产力,具有生物合成二十碳五烯酸(EPA,20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA,20:6n-3)的能力,海洋微藻脂肪酸的组成除因种类不同而不同外,还随培养基的成份、光照、温度、pH等因素的改变而变化.目前国内外已对众多种类的微藻脂肪酸(Fas)组成进行了报道,其中紫球藻(Porphyridium)以其对环境的适应能力强、营养要求简单、繁殖速度快、且生长过程中能合成高度不饱合和脂肪酸(PUFAs)、紫球藻多糖[1]、藻胆蛋白(phycobiliprotein)等生物活性物质[2],引起了广泛的观注.     

褐藻寡糖用于海水小球藻和盐生杜氏藻异养培养及其促生长作用机制

为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。     

重金属胁迫对杜氏盐藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了杜氏盐藻Dunaliella salina在不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子胁迫一段时间(24、48、72和96 h)后,叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。研究结果表明,当Cu2+浓度范围在600~800μmol/L时,杜氏盐藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,NPQ变化不规律,随着胁迫时间的延长,除qP在96 h时有所上升外,各荧光参数均逐渐降低;Zn2+胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着浓度的增加而降低,NPQ先下降后上升,qP仅在Zn2+浓度范围(800~3200μmol/L)下明显下降,随着胁迫时间的延长,各荧光参数均逐渐降低;Cd2+胁迫下各荧光参数均明显下降,随着胁迫时间的延长,Fv/Fm、Fv/Fo和NPQ先下降后上升,在48 h时达到最低值,Yield、rETR和qP均逐渐降低。在3种重金属离子胁迫下,细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低。根据3种重金属离子的半抑制浓度(EC50),其毒性大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

重金属胁迫对塔胞藻细胞密度及叶绿素荧光特性的影响

采用调制式叶绿素荧光仪测定了重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫(24h、48h、72h和96h)对塔胞藻叶绿素荧光特性的影响.测定的主要参数有:PSII的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对表现电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP...     

不同氮源对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响

通过尿素、氯化铵、酵母浸出粉和硝酸钠等氮源对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长及毒素产生的影响研究,分析了微小亚历山大藻对不同氮源利用状况的差异.结果表明,在氮饥饿条件下,加入硝酸钠和酵母浸出粉能显著促进微小亚历山大藻的生长;高浓度的氯化铵在加入后对微小亚历山大藻有一定的毒性效应,表现为生长停滞,但毒性效应在5 d后消失,并得到与添加硝酸钠及酵母浸出粉相似的增长速率0.21 d-1;添加尿素对微小亚历山大藻的生长没有显著促进作用.在四种氮源中,尿素对微小亚历山大藻毒素产生的刺激作用也最弱,在稳定期每个细胞藻细胞毒素含量维持在6.00~8.00 fmol;添加硝酸钠、氯化铵和酵母浸出粉的藻细胞在稳定期毒素含量分别达到11.85,12.86和14.64 fmol.硝酸钠和氯化铵刺激藻毒素产生的效果比酵母浸出粉更为直接.四种含氮营养盐对微小亚历山大藻毒素组成的影响都很小.     

紫球藻的生物活性物质

对紫球藻细胞内的蛋白质、脂肪酸和多糖等主要生物活性物质的含量和分布进行了分析,同时对Ｂ－藻红蛋白进行了分离纯化,并获得了产量和纯度均较高的Ｂ－藻红蛋白。     

高纯度藻胆蛋白的分离纯化研究进展

藻胆蛋白在食品、化妆品等领域中具有广泛的应用前景,同时也可以作为医学研究中的荧光标记物和氧化应激疾病的潜在治疗药物。高纯度藻胆蛋白的分离纯化一直是国内外的研究热点。目前,蓝藻中的螺旋藻和红藻中的微藻紫球藻是研究较多的材料,龙须菜近年来的广泛种植,扩大了原材料的来源。藻胆蛋白的粗提主要是由物理破碎和化学沉淀组成,破碎的方法因原料的不同而具有一定的差异。高纯度的藻胆蛋白获取主要是通过离子交换,疏水层析等方法,这些方法耗时长,回收率低;双水相萃取,利凡诺沉淀,壳聚糖和活性碳吸附沉淀为人们分离纯化藻胆蛋白提供了新的思路。     

石菖蒲叶绿素荧光特性对淹水胁迫的响应

水位波动是控制湿地特征的关键因子,是影响湿地系统植物群落生存和发展的主导因子。植物是湿地结构和功能的核心,研究水位波动对湿地植物的影响对于湿地植被恢复以及湿地生态系统的构建具有重要的意义。实验结果显示,淹水处理对石菖蒲叶片叶绿素、丙二醛、初始荧光(F0)、最大光能转换效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数（qP）、相对光合电子传递速率（rETR）产生显著影响。与对照处理相比,半淹处理显著提高植株中初始荧光（F0）、光合电子传递速率(ETR)(P<0.05),并且植株叶绿素、F0、Fv/Fm、qP、rETR均高于对照处理;全淹处理则显著增加植株丙二醛（MDA）含量(P<0.05),显著降低叶绿素、最大光化学效率（Fv/Fm)、光化学淬灭系数（qP）(P<0.05),并使植株叶绿素、F0、Fv/Fm、qP、rETR均低于对照处理。由此可见,石菖蒲具有一定的抗淹能力,适宜的水位高度利于石菖蒲的光合作用,可促进其生长,但不能进行全淹     

含硒紫球藻胞外多糖的制备及对体内外肿瘤细胞生长的影响

采用在培养液中添加亚硒酸来实现藻对无机硒的富集和转化,制备一种含硒的紫球藻(Porphyridiumsp.)胞外多糖(Se-PSP);通过DAN荧光法测硒含量及红外光谱,对硒是否结合在多糖上进行了初步探讨;用四唑盐比色法(MTT)研究了不同浓度含硒的紫球藻胞外多糖对3种体外肿瘤细胞生长的影响。通过建立荷瘤小鼠模型,研究了含硒多糖对腹水瘤S180的作用。结果表明含硒的胞外多糖含硒量约为0.015mg/g,40,80mg/LSe-PSP对3种肿瘤细胞SMMC7721、A549、A357均有一定程度的抑制作用,尤其是对SMMC7721抑制程度最为明显。荷瘤小鼠模型实验结果表明100mg/(kg.·d)Se-PSP可以延长荷瘤小鼠的生存时间,Se-PSP有可能成为一种抗肿瘤药物。     

氮磷浓度对绿色巴夫藻生长及叶绿素荧光参数的影响

本文研究了绿色巴夫藻(Pavloca viridis)一次性培养过程中。不同氮浓度(0、100、880、7040μmol/L)和磷浓度(0、10、36.3、290.4μmol/L)对其生长及叶绿素荧光参数的影响。培养温度为20±1℃,盐度为31,光照强度为100μmol/Lolm~(-2)s~(-1)。单因子方差分析结果表明。在整个培养过程中,氮磷浓度对绿色巴夫藻的生长及各叶绿素荧光参数都有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,绿色巴夫藻生长和进行光合作用的最适氮浓度为880μmol/L、磷浓度为36.3μmol/L。此条件下,该藻的细胞密度、叶绿素相对含量、F_v/F_m(PSⅡ的最大光化学效率)、ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率)、qP(光化学淬灭)显著高于其他浓度组。qN、NPQ(非光化学淬灭)开始处于较低水平,随着培养时间的延长逐渐增加至最高水平。     

海水钝顶螺旋藻藻胆蛋白的初步研究

对海水钝顶螺旋藻Spirulina platensis Geitler藻胆蛋白进行分离、纯化及光谱测定,其种类和吸收光谱与淡水钝顶螺旋藻相似。光强和氮源是影响藻胆蛋白的重要因子,低光强可诱导海水钝顶螺旋藻藻胆蛋白含量大幅度(19.7％)增加;氮源不足或缺乏可导致藻胆蛋白大量降解,随后补充氮源则可使藻胆蛋白含量得到恢复,因而证明藻胆蛋白在海水钝顶螺旋藻中亦可起“氮库(nitrogen pool)”的作用。海南三亚室外生产的海水钝顶螺旋藻干品的藻胆蛋白含量随季节呈现周期性变化,光强可能是主要的影响因子。     

8种微藻的保存方法研究

选择固定化和低温弱光2种保存方法对8种微藻进行了研究。实验结果表明:不同的海洋微藻适合不同的保存方法。三角褐指藻、小球藻以及扁藻对这两种保存方法都比较适合,活化复苏快;蓝隐藻比较适合固定化保存,低温弱光保存后的再生能力相对较弱;等鞭金藻8701、紫球藻、牟氏角毛藻及茧形藻更适合低温弱光保存,其中等鞭金藻8701延缓期较长,经固定化保存后的藻悬液未能被活化,而经低温弱光保存后虽延缓期较长但复苏后生长良好。     

转基因与野生型三角褐指藻生理特性的比较研究

利用叶绿素荧光仪分别测定转基因和野生型三角褐指藻的最大光能转化率,利用流式细胞仪分别测定它们的细胞大小和叶绿素含量,通过血球计数板计数绘制其生长曲线并计算比生长速率。统计分析结果显示:在培养周期内,野生型和转基因三角褐指藻的最大细胞密度有显著差别,野生型藻株的比生长速率显著高于转基因藻株,说明转基因影响了三角褐指藻的生长;野生型与转基因藻株的F_v/F_m在第2天差别不显著,但到第8天时,转基因藻株的F_v/F_m却显著高于野生型的;特基因藻株的叶绿素含量和细胞大小均显著高于野生型藻株。研究结果表明,转基因对藻细胞的生理特性产生了一定的影响,该结果为微藻转基因研究提供一定的理论依据。     

利用除草剂Sandoz 9785筛选高EPA微拟球藻的研究

为研究使用除草剂Sandoz 9785筛选高EPA微拟球藻的有效性,用添加不同浓度除草剂Sandoz 9785的f/2固体培养基对海洋微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)进行处理。当除草剂浓度为58μmol/L时,可抑制99.1%的藻细胞生长,在该除草剂浓度下,筛选获得2株抗除草剂藻株SA1和SA2。将抗性藻株在无除草剂f/2液体培养基中培养到指数期和平台期,分别测定其叶绿素荧光参数。研究显示,PSⅡ的最大光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_0)、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ光合电子传递效率(ETR)等均高于出发藻株。其中,SA2的比生长速率达到0.199d~(-1),较出发藻株提高了2.31%;SA1的EPA含量较出发藻株藻提高了5.44%,占总脂肪酸含量的27.35%。研究结果表明,使用除草剂Sandoz 9785可有效筛选出EPA含量较高的微拟球藻藻株。     

紫球藻胞外多糖抗氧化和免疫调节活性的研究

采用密闭微波法降解紫球藻胞外多糖。通过测定多糖对羟自由基OH·、超氧阴离子O2-·和二苯代苦味酰基自由基DPPH·的清除效果及对小鼠单核-巨噬细胞RAW264.7和淋巴细胞的增殖效果,考察低分子量紫球藻多糖的体外抗氧化活性和免疫调节活性。结果表明,在一定的浓度范围内,降解后的紫球藻多糖对OH·、O2-·和DPPH·的清除能力与浓度呈正相关性,它们的半抑制率IC50分别为0.619,0.114和0.015mg/mL,表明紫球藻胞外多糖具有体外抗氧化活性。溶液浓度在50～200μg/mL的多糖都表现出体外免疫促进作用,与对照组相比,100μg/mL的多糖对巨噬细胞RAW264.7的促进作用最大,其增值指数为1.72。200μg/mL的多糖对脾淋巴细胞的增值指数为2.11。     

5种海洋微藻多糖体外免疫调节活性的筛选

目的:研究5种海洋微藻多糖对小鼠体外免疫细胞功能的影响,筛选出免疫调节活性强的微藻藻株。方法:考察5种海洋微藻多糖对小鼠脾脏淋巴细胞增殖,腹腔巨噬细胞RAW264.7增殖、吞噬中性红、释放NO能力的影响。结果:5种海洋微藻多糖对小鼠免疫细胞具有不同的刺激能力,其中,紫球藻多糖可极显著增强吞噬细胞的吞噬功能,促进巨噬细胞合成NO,促进脾淋巴细胞及腹腔巨噬细胞的增殖。证明紫球藻多糖具有增强小鼠细胞免疫功能的作用。     

硒对紫球藻抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

利用添加0.5mg.L-1硒的人工海水(ASW)培养基培养紫球藻Porphyridium sp.UTEX 637,并采用试剂盒、氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化学还原反应法、紫外分光光度法、硫代巴比妥酸(TBA)分析法测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)的含量,着重探讨硒对紫球藻抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响。结果表明,硒明显促进紫球藻细胞的GSH-Px活性(p<0.05)。加硒处理组和未加硒对照组紫球藻的GSH-Px活性均在第15天达到最高;加硒组紫球藻的最大酶活性达到4.31个酶活力单位(U),为对照组的1.31倍。SOD和CAT的活性分别在第18天和15天达到最大值,但加硒组与对照组之间差异不显著(p>0.05),说明0.5mg.L-1硒对紫球藻的SOD和CAT活性影响不明显。加硒能明显降低藻细胞丙二醛的含量,加硒组藻细胞的丙二醛含量比对照组藻细胞的丙二醛含量降低了15.21%。     

迦得拟微球藻在不同硝酸钾浓度下的生长和生理生化特征

迦得拟微球藻(Nannochloropsisgaditana)具有较高的开发价值,但对于其活性物质定向积累的研究相对较少。本文以迦得拟微球藻为研究对象,设置3.0、5.0、7.5和14.9mmol/L (对照组,ASW培养基的硝酸钾浓度)四种硝酸钾组,探究氮素水平调控迦得拟微球藻总脂、多糖、可溶性蛋白和多不饱和脂肪酸等物质定向积累的可行性,以及此过程藻细胞的光合生理响应规律。结果表明:与对照组相比,硝酸钾浓度降低,迦得拟微球藻的生物量降低、总脂含量增加、可溶性蛋白质含量和多糖含量降低,然而其总脂、多糖与可溶性蛋白产率的最大值却在对照组条件下获得,分别为0.150、0.170和0.053g/(L·d);与对照组相比,3.0、5.0和7.5mmol/L处理组的C20:5相对含量分别降低73.1%、49.1%和23.9%;迦得拟微球藻的主要色素(堇菜黄素、无隔藻黄素、β-胡萝卜素、叶绿素a)随氮浓度降低呈减少趋势;PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)、相对电子传递效率(rETR)和光合放氧速率随氮浓度降低而显著降低。综上所述,调控氮浓度可以实现迦得拟微球藻总脂、可溶性蛋白、多糖和C20:5的定向积累,但上述物质的产率却受到生物质浓度的影响,14.9mmol/L氮浓度条件下高光合效率是迦得拟微球藻获得较高活性物质产率的主要原因。