【摘要】：微藻營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(biāo)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)微藻的篩選;對(duì)篩選出的柵藻(Desmodesmus armatus B38)進(jìn)行培養(yǎng)條件優(yōu)化和全營(yíng)養(yǎng)素分析,評(píng)價(jià)其作為食品或餌料的潛在利用價(jià)值;對(duì)蛋白質(zhì)和多糖進(jìn)行分離純化,研究其活性及結(jié)構(gòu)鑒定;對(duì)微藻進(jìn)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(duì)象,對(duì)其生物量、多糖含量和蛋白質(zhì)含量進(jìn)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(xué)鑒定,其為柵藻(Desmodesmus armatus B38)。通過(guò)全營(yíng)養(yǎng)素分析確定了柵藻(Desmodesmus armatus B38)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,發(fā)現(xiàn)柵藻中含有豐富的營(yíng)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�？勺鳛閯�(dòng)物體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源。柵藻中含有多種脂肪酸,且含有生物體生長(zhǎng)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(dòng)物體必須微量元素的來(lái)源,且重金屬鉛、鎘、汞、砷、錫、鎳、鉻的含量均低于限定標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)柵藻(Desmodes armatus B38)培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定了最佳的氮源(硝酸鹽)、碳源(碳酸氫鹽)和光照強(qiáng)度(108μmol m-2 s-1)。采用Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),初步篩選了對(duì)柵藻生物量有顯著影響的變量。這些變量通過(guò)中心組合設(shè)計(jì)(CCD)-響應(yīng)面法(RSM)進(jìn)一步優(yōu)化,以獲得高生物量和營(yíng)養(yǎng)成分,并對(duì)BG11培養(yǎng)基進(jìn)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(zhǎng)條件為:溫度27℃,光照強(qiáng)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(lái)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(yùn)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(jià)值,首先對(duì)蛋白質(zhì)和多糖進(jìn)行優(yōu)化提取,并對(duì)提取的蛋白質(zhì)和多糖進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析。采用Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì),對(duì)蛋白質(zhì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化,最佳的提取條件為:pH 11.0;超聲功率600 W;提取時(shí)間24 min;提取溫度20℃;料液比1:15,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(guò)測(cè)定,柵藻蛋白質(zhì)等電點(diǎn)pI=4.3。在pH 12.0時(shí),其溶解度可達(dá)89.74%,且一級(jí)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(guò)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(guò)正交試驗(yàn)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(shí)間20min,恒溫浸提2h,用DEAE-52對(duì)粗多糖進(jìn)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(duì)四種多糖進(jìn)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(qiáng)的抗氧化活性。通過(guò)投喂柵藻(Desmodesmus armatus B38)作為方斑東風(fēng)螺開口餌料和鯉魚幼魚餌料,研究柵藻對(duì)方斑東風(fēng)螺和鯉魚生長(zhǎng)及存活的影響,發(fā)現(xiàn)在人工配合飼料的基礎(chǔ)上添加?xùn)旁遄鳛榉桨邧|風(fēng)螺的開口餌料不利于方斑東風(fēng)螺的生長(zhǎng)和存活,但柵藻對(duì)鯉魚幼魚的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,復(fù)合餌料組的特定生長(zhǎng)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(duì)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(duì)光合作用影響很大，因此，氮源的種類會(huì)直接影響微藻的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的，而硝酸銨和氯化銨不適合其生長(zhǎng)，可能由于逡逑ＮＨ／對(duì)柵藻有毒性作用，游離的氨會(huì)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(zhǎng)。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(zhǎng)最有利的氮源。逡逑

４．３．２不同氮源對(duì)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(duì)光合作用影響很大，因此，氮源的種類會(huì)直接影響微藻的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的，而硝酸銨和氯化銨不適合其生長(zhǎng)，可能由于逡逑ＮＨ／對(duì)柵藻有毒性作用，游離的氨會(huì)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(zhǎng)。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(zhǎng)最有利的氮源。逡逑５ｉ邐３逡逑�！�0—邋Ｕｒｅａ逡逑
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q946

【參考文獻(xiàn)】

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

2 陳瑞芳;劉麗梅;蔡小輝;;方斑東風(fēng)螺幼苗初期餌料種類和投餌量對(duì)比喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)[J];廣西科學(xué);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(xué);;投喂頻率對(duì)溼幼魚攝食及生長(zhǎng)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(guò)程中的變化[J];食品科學(xué);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(xué)報(bào);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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(guó)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(xué)院學(xué)報(bào);1993年01期

本文編號(hào)：2629024