富油微藻繁育技术优化与蓝藻产不饱和脂肪酸的基因工程

发布时间：2021-07-03 01:54

　　微藻富含油脂、易于培养、生长周期短,可作为功能食品、饲料添加剂的替代来源。然而,培养过程中存在生物质浓度低、规模化培养难、收获耗能高、新鲜水消耗大、特定多不饱和脂肪酸含量低等问题,导致微藻生物质及其组分成本高,限制了其商业化应用。本论文以湛江等鞭金藻、假微型海链藻和聚球藻7002为研究对象,对微藻培养条件优化、光生物反应器设计、生物絮凝收获和絮凝上清再利用、基因工程蓝藻产不饱和脂肪酸等进行探索研究。（1）湛江等鞭金藻和假微型海链藻的优化培养。探讨了培养方式、光强和NaN03浓度对微藻生长和产物积累的影响以及培养过程中氮消耗与微藻生长间的关系。结果表明,湛江等鞭金藻和假微型海链藻生长越快,对氮的吸收越多,兼养较光自养和光异养消耗更多的氮以满足生长需要。充足的氮源和兼养培养时,蛋白质积累较多;NaN03浓度较低时,油脂积累较多。综合考虑油脂产率和节约资源等因素,湛江等鞭金藻最佳油脂产率80.06mg/L/d 在光强为 100μmol/m2/s、NaN03 浓度为 375mg/L、兼养培养条件下获得。光强为100μmol/m2/s,NaN03浓度为375mg/L,兼养培养,以更新率35%、更... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２微藻的培养方式［２５）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏａｌｇａｅ??１．２．２．５不同培养条件的优劣??不同培养方式特征见图１－２

通过Ａ５脱氢转换成ＡＡ和ＥＰＡ。另一种酶Ａ１７脂肪酸脱氢酶，能够将ＡＡ催化成ＥＰＡ，??然后在Ａ５延长酶作用下将ＥＰＡ转换成ＤＰＡ，最后在Ａ４脂肪酸脱氢酶作用下转换成ＤＨＡ??（图１－４）。另一方面，在含油真菌裂殖壶菌和海洋细菌中证实存在替代的长链不饱和脂??肪酸途径（聚酮合酶途径）??与真核藻相比，蓝藻遗传操作更直接和完善。１９７０ｓ首例蓝藻外源基因的转化及重??组ＤＮＡ技术研究，构建了工程蓝藻。蓝藻的多数遗传操作是在获得代谢、遗传、光合??作用信息后进行的［９８］。穿梭载体、整合载体、转座子及噬菌体载体等常用来构建蓝藻基??因工程载体［９９］。蓝藻具有将外源基因通过一些未知机制穿过细胞膜的能力。集胞藻??Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ?ｓｐ．?ＰＣＣ?６８０３．?ＷＷＷ：?Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ?ｅｌｏｎｇａｔｕｓ?ＰＣＣ?７９４２?Ｓ．?Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ??ｓｐ．ＰＣＣ?７００２等具有自然转化能力，是基因工程的理想宿主［９３］。有些蓝藻具有特定表型??或代谢过程中固氮产氢，使用结合转化和电转化用于转化。对真核微藻来说，绿藻、红??藻和褐藻及硅藻已成功转化，大部分由核转化［９４］。??转基因微藻可作为生物反应器过量或特定表达基因，产生新代谢物。２０１３年＿晋飞??＿将大肠杆菌乙酰辅酶Ａ合成酶基因（ａｃｅｔｙｌ－ｃｏＡｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＡＣＳ）引入裂殖壶藻??？ＳｃＡｉｚｏｃ／ｉ＾ｒ／ｗｍ?ｓｐ．ＴＩＯｌｌＯｌ

￣?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ／?ｕＭ??图２－３人工海水中ＮＯｒ浓度与其在２２０ｎｍ下吸收值的关系曲线??Ｆｉｇ．?２－３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｎｉｔｒａｔｅ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ?ａｔ?２２０?ｎｍ?ｉｎ?ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ?ｓｅａｗａｔｅｒ??ｍｅｄｉｕｍ．??２．１．７统计学分析??所有结果以平均值±标准偏差表示。所有数据用ＳＰＳＳ?１０（ＳＰＳＳ，Ｃｈｉｃａｇｏ，?ＩＬ，ＵＳＡ）??中的单向ＡＮＯＶＡ?（方差分析）和多重范围试验（ｐ＜?０．０５）进行评估。０．０５为差异??显著，ｐ＜０．０１为差异极显著。??２．２结果与讨论??２．２．１培养条件和培养方式对湛江等鞭金藻生物量浓度影响??如图２－４所示，光强分别为１００和２００?｜ｘｍｏｌ／ｍ２／ｓ时，不同培养方式下，随ＮａＮ〇３??浓度升高（从７５ｍｇ／Ｌ升高到７５０ｍｇ／Ｌ），微藻生物量浓度在逐步增大，差异性显著（ｐ??〈０．０５）。培养９ｄ后，ＮａＮ０３浓度为乃ｍｇ／Ｌ，光强为１０〇Ｍｍｏｌ／ｍ２／ｓ光异养时生物量浓??度最低为０．４６?ｇ／Ｌ，ＮａＮ０３浓度为７５０?ｍｇ／Ｌ，光强为１００?ｎｍｏｌ／ｍ２／ｓ兼养时生物量浓度最??高为２．２０?ｇ／Ｌ。氮是合成蛋白质、核酸等生物大分子的必需元素，增加氮供应生物量浓??度将增加

【参考文献】：
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本文编号：3261623