高产多糖葡萄藻的培养优化及其体内抑菌与体外水质净化作用研究

发布时间：2020-09-19 17:50

　　传统渔用饲料功能单一,营养不足,并且未被食用的饲料易造成微生物滋生及富营养化污染;与此同时,渔饲用抗生素产生细菌耐药性增加、药物残留、环境污染等弊端也日益成为食品安全中突出问题。而高产多糖微藻固定化形成的生物胶球营养丰富,具有较广泛的体内抑菌能力和体外的污水净化能力,深入研究该种微藻生物胶球可以促进饵料新资源开发的开发和利用,又可以探寻一条渔业疫病防控和养殖池污水处理的新道路。本实验首先对一株从工厂得到的微藻进行了分离和纯化;经鉴定确认其为葡萄藻(Botryococcus sp.),属于绿藻门(Chlorophyta),共球藻纲(Treboux iophyceae),索囊藻目(C horicyst is);以此为基础,为了获得一株高产多糖和高生物量的微藻,本文摸索得到了葡萄藻最佳生长和产糖条件为:BG11培养基,65μmol·m-2·s-1的光照强度,28℃的温度,不加抗生素,此时:15d时葡萄藻的生物量能够达到0.92 g/L(DW),总糖含量能够达到32.7%,产糖量能够达到0.30 g/L;与此同时,通过对葡萄糖磷酸异构酶(GPI)和己糖激酶(HK)两种酶酶学性质的研究发现:其活性变化与微藻的总糖含量变化具有显著相关性,为监测微藻多糖合成的速率提供了酶活测定这一新指标;随后,为验证藻体在鱼体内被消化崩解后释放出的多糖的抑菌能力,本文通过碱提法提取得到了葡萄藻多糖,分析发现其由9种单糖组成;同时通过秀丽隐杆线虫抑菌模型,验证发现该多糖对沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用,其IC50分别为3.75 mg/m L和1.04 mg/m L,从而证明葡萄藻作为饲料对鱼体有一定的保健作用;然后,本实验制作了一种固定化的微藻胶球。为了验证其改善鱼体周边水环境和资源化吸收养殖水体中高营养物质的能力,本文研究了该种胶球对人工污水的净化和氮磷元素的吸收利用效果,通过与市售硝化细菌生化环的对比,发现其具有较强的污水处理能力,在0.75 g/L藻液浓度下,10 d后其对NO--N和PO--P的最终清除率分别达到了76.9%和89.6%。最后,考虑到胶球制作与渔业饲养之间时间与地域上的差异,研究了固定化胶球的短期储存能力,获得了其储存的最佳条件是藻液浓缩2.5倍,藻液和海藻酸钠溶液比例为:1:3,胶球大小为:2.2 mm;并且发现影响比增长率、储存期生物量、储存期多糖含量和储存期叶绿素含量的三个因素中,浓缩倍数藻胶比例胶球直径。
【学位单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S963.213
【部分图文】：

原理图,污水处理,原理,体系

细菌可以降解污水中的有机废物，是微藻光合作用的重要碳源和生长所必者可以降解污水中的无机物，同时通释能够分泌胞外多糖等有机物促进细菌的系在污水处理中的原理如下图所示：

微藻,纯化培养

图 2.3 微藻纯化培养第三代及未纯化的微藻1：被细菌污染的微藻；2：被真菌污染的微藻；3：经三代划线后已纯化的微藻离心和抗生素处理能够在去除杂菌的同时富集未污染藻株，大大提高

微藻,产物,基因组DNA,基因组

图 2.4 微藻 PCR 产物及基因组 DNANA marker ； 1：ITS rDNA PCR 产物； 2： 18S rDNA PC微藻基因组 DNAR 产物测序结果经 NCBI 对比可以得到如下进化

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