碳源对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响及培养条件的优化

发布时间：2017-07-15 19:29

  本文关键词：碳源对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响及培养条件的优化

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【摘要】：虾青素具有强大的清除自由基能力,其抗氧化功能是维生素E的550倍,且高于胡萝卜素、玉米黄素、胆黄素、黄体素,被誉为“超级氧化剂”。雨生红球藻是目前所知的天然虾青素含量最高的生物,且雨生红球藻中的虾青素均为3S,3S’异构体,是理想的天然虾青素生产者。本文以实验室保藏的雨生红球藻为实验材料,以虾青素产量为指标,在雨生红球藻绿色游动细胞转为红色不动孢子积累虾青素阶段比较添加含碳物质的量相等的乙酸钠、葡萄糖、丙酮酸钠进行混合营养培养,选出最佳碳源。结果表明,混合营养培养条件下丙酮酸钠较乙酸钠、葡萄糖更适于雨生红球藻生长和虾青素积累,其添加量为含碳物质的量0.10mol/L时,虾青素产量为6.0346±0.427mg·L-。本文探讨了不同丙酮酸钠浓度对雨生红球藻由绿色游动细胞转为红色不动孢子阶段生物量与虾青素积累的影响。转化培养基中丙酮酸钠浓度分别设置为含碳物质的量0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.105、0.110mol/L,结果表明其最佳转化浓度为含碳物质的量0.100mol/L。中心组合实验(CCD)中,以0.10mol/L丙酮酸钠为碳源,对光照强度、温度和pH进行了优化。得出光照强度为149.25μmol photons m-2s-1,温度为28.98℃,时长为10.48d,pH10为最佳转化条件,所得虾青素产量为13.086±0.238mg·L-1,是未优化转化条件时含量的1.39倍。探讨了不同碳供给方式对雨生红球藻转化积累虾青素的影响。以乙酸钠最佳浓度0.02mol/L,丙酮酸钠最佳浓度0.10mol/L为基础,将乙酸钠、丙酮酸钠分为两种形式添加：一、两种碳源同时使用：二、先使用一种碳源,数天后更换另一碳源。结果表明：一、两种碳源同时使用时,含碳物质的量为丙酮酸钠0.10mol/L,乙酸钠0.01mol/L时,虾青素产量最高,达10.836±0.583mg·L-1；二、首先添加丙酮酸钠作为转化碳源,转化8d后更换乙酸钠为转化碳源的雨生红球藻虾青素产量为两碳源混合使用虾青素产量最高,达10.887±0.315mg·L-。
【关键词】：雨生红球藻 虾青素 兼养 转化
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1 前言12-18
• 1.1 虾青素12
• 1.2 雨生红球藻12-13
• 1.3 雨生红球藻虾青素积累的影响因素13-16
• 1.3.1 营养方式13-15
• 1.3.2 光照15
• 1.3.3 温度15
• 1.3.4 pH15-16
• 1.4 雨生红球藻生产虾青素的现状16
• 1.5 立题依据与研究内容16-18
• 1.5.1 立题依据16
• 1.5.2 研究内容16-18
• 2 碳源种类和浓度对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 实验材料18-19
• 2.2.1 藻种及培养基18-19
• 2.3 试验方法19-21
• 2.3.1 雨生红球藻游动细胞培养的方法19
• 2.3.2 转接方法19
• 2.3.3 检测方法19-21
• 2.3.4 丙酮酸钠、乙酸钠、葡萄糖三种有机碳源对雨生红球藻积累虾青素的量的影响21
• 2.4 结果与讨论21-32
• 2.4.1 三种有机碳源不同浓度梯度对雨生红球藻虾青素产量的比较21-24
• 2.4.2 三种有机碳源不同浓度梯度对生物量积累量的比较24-26
• 2.4.3 三种有机碳源不同浓度梯度对虾青素含量的比较26-28
• 2.4.4 三种有机碳源不同浓度梯度对细胞含碳量积累量的比较28-30
• 2.4.5 三种有机碳源不同浓度梯度对细胞含氮量积累量的比较30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 不同浓度丙酮酸钠对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 实验试剂33
• 3.2.1 藻种及培养基33
• 3.3 实验方法33-35
• 3.3.1 雨生红球藻游动细胞培养的方法33
• 3.3.2 转接方法33
• 3.3.3 检测方法33-35
• 3.3.4 丙酮酸钠浓度的优化35
• 3.4 结果与讨论35-41
• 3.4.1 不同含碳量的丙酮酸钠对雨生红球藻虾青素积累的量的影响35-37
• 3.4.2 不同含碳量的丙酮酸钠对雨生红球藻生物量的影响37-38
• 3.4.3 不同含碳量的丙酮酸钠对雨生红球藻虾青素含量的影响38-39
• 3.4.4 不同含碳量的丙酮酸钠对雨生红球藻细胞含碳量的影响39-40
• 3.4.5 不同含碳量的丙酮酸钠对雨生红球藻细胞含氮量的影响40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 以丙酮酸钠为碳源条件下环境因子对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响42-64
• 4.1 引言42
• 4.2 实验试剂42
• 4.2.1 藻种及培养基42
• 4.3 实验方法42-47
• 4.3.1 雨生红球藻游动细胞培养的方法42-43
• 4.3.2 转接方法43
• 4.3.3 检测方法43-44
• 4.3.4 添加碳物质的量为0.10mol/L的丙酮酸钠作为碳源雨生红球藻的最适转化温度44
• 4.3.5 添加碳物质的量为0.10mol/L的丙酮酸钠作为碳源雨生红球藻的最适转化光照强度44-45
• 4.3.6 添加碳物质的量为0.10mol/L的丙酮酸钠作为碳源探究雨生红球藻最适转化pH45
• 4.3.7 添加碳物质的量为0.10mol/L的丙酮酸钠作为碳源探究雨生红球藻最适转化时长45
• 4.3.8 基于含碳物质的量0.10mol/L的丙酮酸钠设计CCD中心组合实心优化转化条件45-47
• 4.4 结果与讨论47-63
• 4.4.1 不同温度对雨生红球藻虾青素积累的量的影响47-48
• 4.4.2 不同温度对雨生红球藻细胞含碳量的影响48-49
• 4.4.3 不同温度对雨生红球藻细胞含氮量的影响49-50
• 4.4.4 不同光照强度对雨生红球藻虾青素积累的量的影响50-51
• 4.4.5 不同光照强度对雨生红球藻细胞含碳量的影响51-52
• 4.4.6 不同光照强度对雨生红球藻细胞含氮量的影响52-53
• 4.4.7 不同pH对雨生红球藻虾青素积累的量的影响53-54
• 4.4.8 不同pH对雨生红球藻细胞含碳量的影响54-55
• 4.4.9 不同pH对雨生红球藻细胞含氮量的影响55-56
• 4.4.10 不同转化时长对雨生红球藻虾青素积累的量的影响56-57
• 4.4.11 中心组合实验(CCD)优化转化条件57-63
• 4.4.12 验证试验63
• 4.5 本章小结63-64
• 5 不同乙酸钠和丙酮酸钠混合营养模式对雨生红球藻生长和积累虾青素的影响64-77
• 5.1 引言64
• 5.2 实验试剂64
• 5.2.1 藻种及培养基64
• 5.3 实验方法64-68
• 5.3.1 雨生红球藻游动细胞培养的方法64-65
• 5.3.2 转接方法65
• 5.3.3 检测方法65-66
• 5.3.4 同时添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻虾青素产量的影响66-67
• 5.3.5 相继添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻虾青素产量的影响67-68
• 5.4 结果与讨论68-76
• 5.4.1 同时添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻虾青素产量的影响68-69
• 5.4.2 同时添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻生物量的影响69-70
• 5.4.3 同时添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻细胞含碳量的影响70-71
• 5.4.4 同时添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻细胞含氮量的影响71-72
• 5.4.5 相继添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻虾青素产量的影响72-73
• 5.4.6 相继添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻生物量的影响73-74
• 5.4.7 相继添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻细胞含碳量的影响74-75
• 5.4.8 相继添加乙酸钠、丙酮酸钠对兼养转化雨生红球藻细胞含氮量的影响75-76
• 5.5 本章小结76-77
• 参考文献77-85
• 致谢85-86
• 个人简历86

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