小球藻生长对主要环境因子的响应及CGF成分和功能分析研究

发布时间：2020-06-13 04:12

【摘要】：小球藻生长因子(Chlorella Growth Factor,CGF)因其营养价值高、具有抗氧化性、增强免疫功能、抑制癌细胞等众多生理功能,在食品、医药保健、饲料等很多研究领域备受关注。本研究以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,通过优化其培养条件(温度、氮磷比、pH、光暗周期),获得高产CGF的小球藻最佳培养条件,对小球藻CGF的主要成分单糖、氨基酸、脂肪酸、维生素、蛋白质进行定性定量分析,并对蛋白功能进行初步分析。利用叶绿素荧光技术研究温度、氮磷比、pH、光暗周期对小球藻生长和光合作用的影响,结果表明:试验温度、氮磷比、pH、光暗周期对小球藻生长及光合作用状态均有显著影响(P0.05)。(1)温度为15℃,小球藻生长和叶绿素荧光参数都受到了明显的抑制,在20℃、25℃、30℃、35℃小球藻细胞密度和叶绿素荧光参数均随培养时间的延长而升高,在温度为30℃时小球藻生长及光合状态最好;(2)在氮磷比各处理组中,在0~8d,F_v/F_m、F_v/F_0、ΦPSⅡ、Yield、ETR值均呈上升趋势,8d后开始下降,在氮磷比为17.30:1的处理组小球藻生长及光合作用状态最好;(3)pH为9时,小球藻细胞密度和叶绿素荧光参数指标受到抑制,其余处理组各指标均随培养时间的延长而呈稳定上升趋势,在pH为7的处理组小球藻生长及光合生理状态最好;(4)光照周期为14hL:10hD时,小球藻生长及光合作用状态最好,细胞密度和叶绿素荧光参数的影响由大到小依次为14hL:10hD、12hL:12hD、16hL:8hD、10hL:14hD、8hL:16hD。本研究为筛选小球藻生长的最佳环境条件提供了数据基础。通过高效液相色谱法对CGF的单糖、氨基酸、脂肪酸、维生素、蛋白质成分含量进行测定,结果表明:(1)CGF单糖成分中含有葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、岩藻糖等,含量分别为3.601mg/kg、2.495mg/kg、0.457mg/kg、0.831mg/kg、0.833mg/kg、0.429mg/kg;(2)CGF含有癸酸、十一烷酸、月桂酸等35种脂肪酸,含量分别为4.33mg/kg、0.72mg/kg、10.84mg/kg等;(3)CGF中含有天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸等17种氨基酸,含量分别为30.83g/kg、25.47g/kg、2.51g/kg等;(4)维生素中V_A、V_(B1)、V_(B3)、V_(B6)、V_C、V_(D2)含量分别是85.56mg/kg、156.39mg/kg、2690.25mg/kg、1508.22mg/kg、2972.17mg/kg、22.28mg/kg;(5)CGF中含有720种蛋白,含量最高的蛋白为hypothetical protein CHLNCDRAFT_32555[Chlorella variabilis]。本研究结果初步解析了CGF的主要成分,为进一步对CGF的功能研究奠定基础。利用OmicsBean组学数据整合分析云平台,对筛选出的CGF蛋白进行功能分析。研究结果:(1)GO功能分析发现小球藻CGF蛋白富集在397个生物学过程、123个细胞组分和227个分子功能中,其中显著富集的生物学过程、细胞组分、分子功能分别为165个、62个和98个;(2)KEGG Pathway富集分析表明小球藻CGF蛋白富集到Carbon fixation in photosynthetic organisms(光合生物体中的碳固定)等55条代谢通路,其中显著代谢通路为16条;(3)蛋白相互作用涉及50个节点143条边,蛋白连接通路最高的是Metabolic pathways,47个基因参与了代谢途径,网络连接度最高的蛋白是hypothetical protein CHLNCDRAFT_33230[Chlorella variabilis]。本研究为进一步深入研究CGF的调控机制奠定了理论基础。
【图文】：

叶绿素荧光参数,小球藻

图 2-1 不同温度对小球藻叶绿素荧光参数的影响Fig.2-1 The effect of differenttemperature on the chlorophyll fluorescenceparameters of Chlorellavulgaris

小球藻,细胞密度

19图 2-2 不同温度对小球藻细胞密度的影响Fig.2-2 The effects of different temperatures on cell density of Chlorella vulgaris
【学位授予单位】：天津农学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.3

【参考文献】