發(fā)布時間：2020-04-15 21:59

【摘要】：微藻營養(yǎng)價值豐富,含有多種高附加值的生物活性化合物。本文以生物量、蛋白質(zhì)和多糖含量為指標進行優(yōu)勢微藻的篩選;對篩選出的柵藻(Desmodesmus armatus B38)進行培養(yǎng)條件優(yōu)化和全營養(yǎng)素分析,評價其作為食品或餌料的潛在利用價值;對蛋白質(zhì)和多糖進行分離純化,研究其活性及結(jié)構(gòu)鑒定;對微藻進行餌料的研制與開發(fā),主要結(jié)果如下:以15株熱帶微藻為研究對象,對其生物量、多糖含量和蛋白質(zhì)含量進行分析比較。其中藻株B38蛋白質(zhì)和多糖含量分別為49.00±1.35%和5.37±0.03,在15株熱帶微藻中最具開發(fā)潛力,且適合高密度培養(yǎng)。經(jīng)形態(tài)和分子生物學鑒定,其為柵藻(Desmodesmus armatus B38)。通過全營養(yǎng)素分析確定了柵藻(Desmodesmus armatus B38)的營養(yǎng)價值,發(fā)現(xiàn)柵藻中含有豐富的營養(yǎng)成分,碳水化合物、油脂、灰分、粗纖維、蛋白質(zhì)分別占藻粉干重的 13.86%、14.00%、4.28%、3.52%、49.00%,能量為 377.44 kcal。可作為動物體營養(yǎng)物質(zhì)的來源。柵藻中含有多種脂肪酸,且含有生物體生長所需要的C18:2(n-6)(亞油酸)和C18:3(n-6)(亞麻酸),但含量較低;柵藻含有18種氨基酸,包括8種必須氨基酸和兩種鮮味氨基酸,其中必須氨基酸的SRCAA值為100,表明具有較多的游離氨基酸。柵藻中維生素除VB3和VE外,其他維生素種類欠缺,含量較低。柵藻富含多種礦物質(zhì)元素,其中鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅含量較為豐富,可作為動物體必須微量元素的來源,且重金屬鉛、鎘、汞、砷、錫、鎳、鉻的含量均低于限定標準。對柵藻(Desmodes armatus B38)培養(yǎng)條件進行優(yōu)化,通過單因素實驗確定了最佳的氮源(硝酸鹽)、碳源(碳酸氫鹽)和光照強度(108μmol m-2 s-1)。采用Plackett-Burman實驗設(shè)計,初步篩選了對柵藻生物量有顯著影響的變量。這些變量通過中心組合設(shè)計(CCD)-響應(yīng)面法(RSM)進一步優(yōu)化,以獲得高生物量和營養(yǎng)成分,并對BG11培養(yǎng)基進行了重組,重組后的培養(yǎng)基為:0.93gL-1硝酸鈉,0.04gL-1磷酸氫二鉀,0.15 gL-1硫酸鎂,0.07 g L-1碳酸氫鈉,且最優(yōu)的生長條件為:溫度27℃,光照強度108μmol m-2 s-1,pH 7.00和通氣量0.50 L min-1。在上述條件下,培養(yǎng)12天后,生物量,蛋白質(zhì)含量和多糖含量分別從原來的0.96±0.11gL-1,49±2.37%和5.37±0.25%提高到 1.65±0.15g L' 53.61±1.25%和 6.15±0.43%,生物量增加 1.7 倍。最后,將優(yōu)化條件運用到室外800 L光生物反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)。為探索蛋白質(zhì)和多糖的利用價值,首先對蛋白質(zhì)和多糖進行優(yōu)化提取,并對提取的蛋白質(zhì)和多糖進行結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析。采用Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計,對蛋白質(zhì)提取條件進行優(yōu)化,最佳的提取條件為:pH 11.0;超聲功率600 W;提取時間24 min;提取溫度20℃;料液比1:15,通過實驗驗證,最佳提取條件有效,最終,柵藻蛋白質(zhì)的提取率從53.55±0.98%提高到63.24±0.83%。通過測定,柵藻蛋白質(zhì)等電點pI=4.3。在pH 12.0時,其溶解度可達89.74%,且一級結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,分子量主要集中在75 kDa;柵藻蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性較高,其熱變性溫度為109.17℃,和螺旋藻蛋白質(zhì)、木瓜蛋白質(zhì)和花生蛋白質(zhì)相似,超過綠豆和紅豆蛋白質(zhì);柵藻蛋白質(zhì)的乳化性和乳化穩(wěn)定性分別為61.11%和84.55%,和大豆蛋白質(zhì)具有相似的乳化性,且乳化穩(wěn)定性較高,可以作為不同食品的粘合劑。選用微波輔助恒溫浸提結(jié)合法提取柵藻多糖,通過正交試驗確定柵藻多糖的最佳提取工藝為:提取溫度70℃,微波功率700 W,料液比1:35、微波提取時間20min,恒溫浸提2h,用DEAE-52對粗多糖進行分離純化,共得四種多糖DAP1、DAP2、DAP3和DAP4,分別分離自去離子水段,0.2molL-1、0.5mol L-1和1.0 molL-1 NaCl段。對四種多糖進行分析,四種多糖均由鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖和甘露糖組成。高效凝膠色譜(GPC)分析表明,四種多糖分子量分布均勻,DAP1、DAP2、DAP3 和 DAP4 的分子量分別為:3.4kDa、33.4kDa、53.4kDa 和 59.1 kDa。掃描電鏡顯示DAP1表面結(jié)構(gòu)光滑,結(jié)構(gòu)致密,但不平整;DAP2、DAP3和DAP4是一種非晶態(tài)固體,呈薄片狀。體外抗氧化結(jié)果顯示,DAP2、DAP3有較強的抗氧化活性。通過投喂柵藻(Desmodesmus armatus B38)作為方斑東風螺開口餌料和鯉魚幼魚餌料,研究柵藻對方斑東風螺和鯉魚生長及存活的影響,發(fā)現(xiàn)在人工配合飼料的基礎(chǔ)上添加柵藻作為方斑東風螺的開口餌料不利于方斑東風螺的生長和存活,但柵藻對鯉魚幼魚的生長有促進作用,復合餌料組的特定生長率、增重率和肥滿度均是最高,分別為0.48%、43.75%和7.65%,且柵藻餌料組的肥滿度高于配合餌料組,為7.28%,差異顯著。
【圖文】：

４．３．２不同氮源對生物量的影響逡逑氮是微藻合成葉綠素、蛋白質(zhì)、酶等諸多物質(zhì)的組成成分（Ｒｕａｎｇｓｏｍｂｏｏｎ，２０１２），，逡逑對光合作用影響很大，因此，氮源的種類會直接影響微藻的生長及代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。逡逑硝酸鹽、銨態(tài)氮和尿素是最常用的三種氮源，本章選取尿素、硝酸鈉、硝酸銨，氯化逡逑銨四種氮源，且不同的氮源的氮摩爾濃度保持一致，為１７．６５邋ｍｍｏｌ邋Ｌ＇從中篩選出逡逑最佳氮源。逡逑如圖４－２ａ所示，在不同氮源條件下柵藻的生長狀況不同。在研究的條件下，硝逡逑酸鈉是四種氮源中最適合柵藻生長的，而硝酸銨和氯化銨不適合其生長，可能由于逡逑ＮＨ／對柵藻有毒性作用，游離的氨會干擾自養(yǎng)代謝（Ａｚｏｖ邋＆邋Ｇｏｌｄｍａｎ，邋１９８２；邋Ｓｉａｌｖｅ邋ｅｔ逡逑ａｌ．，２００９），或者損害光系統(tǒng)（Ｂｒｉｔｔ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００４；邋Ｄｒａｔｈ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００８），以至于抑制柵藻的生逡逑長。逡逑如圖４－２ｂ所示，以硝酸鈉為氮源的培養(yǎng)基生物量和生物量生產(chǎn)力最高，分別為逡逑１．０４±０．丨２５邋ｇ邋Ｉ／１邋和邋０．０８７±０．０１邋ｇ邋Ｌ“ｄ＇邋其次為尿素培養(yǎng)基，分別為邋０．９５±０．０６５邋ｇ邋Ｌ／１逡逑和０．０７９±０．００５邋ｇ邋Ｉ／１邋ｄ＿ｌ，硝酸銨和氯化銨為氮源的培養(yǎng)基生物量和生物量生產(chǎn)力較低，逡逑生物量分別為０．４６±０．０８邋ｇ邋Ｌ１和０．３８±０．０６５邋ｇ邋Ｉ／１，生物量生產(chǎn)力分別為０．０３８±０．００６邋ｇ逡逑Ｌ＿ｌ邋ｃＴ１和０．０３２±０．００５邋ｇ邋ｌ；１邋ｃｆ１。這些結(jié)果表明，硝酸鈉是柵藻生長最有利的氮源。逡逑

４．３．２不同氮源對生物量的影響逡逑氮是微藻合成葉綠素、蛋白質(zhì)、酶等諸多物質(zhì)的組成成分（Ｒｕａｎｇｓｏｍｂｏｏｎ，２０１２），逡逑對光合作用影響很大，因此，氮源的種類會直接影響微藻的生長及代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。逡逑硝酸鹽、銨態(tài)氮和尿素是最常用的三種氮源，本章選取尿素、硝酸鈉、硝酸銨，氯化逡逑銨四種氮源，且不同的氮源的氮摩爾濃度保持一致，為１７．６５邋ｍｍｏｌ邋Ｌ＇從中篩選出逡逑最佳氮源。逡逑如圖４－２ａ所示，在不同氮源條件下柵藻的生長狀況不同。在研究的條件下，硝逡逑酸鈉是四種氮源中最適合柵藻生長的，而硝酸銨和氯化銨不適合其生長，可能由于逡逑ＮＨ／對柵藻有毒性作用，游離的氨會干擾自養(yǎng)代謝（Ａｚｏｖ邋＆邋Ｇｏｌｄｍａｎ，邋１９８２；邋Ｓｉａｌｖｅ邋ｅｔ逡逑ａｌ．，２００９），或者損害光系統(tǒng)（Ｂｒｉｔｔ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００４；邋Ｄｒａｔｈ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００８），以至于抑制柵藻的生逡逑長。逡逑如圖４－２ｂ所示，以硝酸鈉為氮源的培養(yǎng)基生物量和生物量生產(chǎn)力最高，分別為逡逑１．０４±０．丨２５邋ｇ邋Ｉ／１邋和邋０．０８７±０．０１邋ｇ邋Ｌ“ｄ＇邋其次為尿素培養(yǎng)基，分別為邋０．９５±０．０６５邋ｇ邋Ｌ／１逡逑和０．０７９±０．００５邋ｇ邋Ｉ／１邋ｄ＿ｌ，硝酸銨和氯化銨為氮源的培養(yǎng)基生物量和生物量生產(chǎn)力較低，逡逑生物量分別為０．４６±０．０８邋ｇ邋Ｌ１和０．３８±０．０６５邋ｇ邋Ｉ／１，生物量生產(chǎn)力分別為０．０３８±０．００６邋ｇ逡逑Ｌ＿ｌ邋ｃＴ１和０．０３２±０．００５邋ｇ邋ｌ；１邋ｃｆ１。這些結(jié)果表明，硝酸鈉是柵藻生長最有利的氮源。逡逑５ｉ邐３逡逑�！�0—邋Ｕｒｅａ逡逑
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q946

【參考文獻】

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1 陳瑋;劉啟順;李曙光;趙小明;彭強;高振;胡建恩;杜昱光;;微藻多糖生物活性研究進展[J];中國海洋藥物;2012年03期

2 陳瑞芳;劉麗梅;蔡小輝;;方斑東風螺幼苗初期餌料種類和投餌量對比喂養(yǎng)實驗[J];廣西科學;2011年03期

3 常希斌;陳緒新;羅紅;;食物中亞油酸與亞麻酸的結(jié)構(gòu)與功能[J];職業(yè)與健康;2009年19期

4 杜海明;劉文奎;張磊;董俊峰;樊啟學;;投喂頻率對溼幼魚攝食及生長的影響[J];淡水漁業(yè);2007年06期

5 趙改名;周光宏;柳艷霞;徐幸蓮;侯永新;;肌肉非蛋白氮和游離氨基酸在金華火腿加工過程中的變化[J];食品科學;2006年02期

6 蔣霞敏,鄭亦周;14種微藻總脂含量和脂肪酸組成研究[J];水生生物學報;2003年03期

7 張小葵,麥康森,郭健,孫世春;十四株海洋微藻脂肪酸組成的研究[J];青島海洋大學學報(自然科學版);2001年02期

8 宋曉燕,楊天奎;天然維生素E的功能及應(yīng)用[J];中國油脂;2000年06期

9 汪世中;螺旋藻蛋白質(zhì)濃縮物的制備及其功能特性的研究[J];鄭州輕工業(yè)學院學報;1993年01期

本文編號：2629024