湛江等鞭金藻氮营养胁迫条件下的代谢组学研究.pdf

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4、5大连工业大学硕士学位论文中文题目：湛江等鞭金藻氮营养胁迫条件下的代谢组学研究英文题目：MetabolomicsStudiesonIsochrysiszhangjiangensisunderNitrogenStressConditions学科、专业：轻工技术与工程隶属学院：生物工程学院研究生：张元圣指导教师：田晶教授许国旺研究员2015年5月摘要摘要湛江等鞭金藻是一种海洋微藻，在油脂生产方面具有应用价值和潜力。众所周知，此种藻类在缺氮条件下表现出高脂质和多糖的贮存，但是以这种影响为基础的调节机制尚不清楚。本文以湛江等鞭金

5、藻作为研究对象，采用气质联用与液质联用技术基于选择离子扫描模式考察了在缺氮条件下32小时期间的胞内代谢波动变化。此分析方法鉴定出糖酵解途径和三羧酸循环中的14种小分子有机酸、2种碳水化合物以及29种游离氨基酸，并对这些化合物进行绝对定量。柠檬酸是乙酰辅酶A和脂肪酸的前体，它的含量向上波动表明可能大量合成脂肪酸。在缺氮条件下整体氨基酸都呈现下降的趋势，出人意料的是，丙氨酸和苯丙氨酸在缺氮初期却表现出上升的水平。在湛江等鞭金藻中，研究者们已经假定脂质和多糖相互之间是存在碳流向的转化的，所以更多的碳被期望流向脂质，使得生产更多

6、的油脂变得可行。为了促进胞内脂质的积累，在缺氮条件下配合使用β-1,3-葡聚糖酶的抑制剂（米卡芬净）来阻碍金藻内主要金藻昆布多糖的形成。正如所期望的那样，这种处理方法的确产生了多糖的下降和总脂的上升的效果。另外，一些氨基酸及糖酵解途径、三羧酸循环中的中间代谢物也受到了抑制剂的干扰。最值得注意的是，尽管抑制剂作用的影响是短暂的，但是伽马氨基丁酸（GABA）的含量受到极度的影响。此研究表明，对于基因改造来说，β-1,3-葡聚糖酶将是一个很好的研究对象；调节GABA含量从而获得高油脂产量也为后续研究奠定了一定的基础。关键词：湛

7、江等鞭金藻，代谢组学，米卡芬净，氮胁迫，碳氮代谢，脂质IAbstractAbstractIsochrysiszhangjiangensisisamarinemicroalgawithpotentialforuseinbiofuelproduction.Thealgaisknowntoexhibitenhancedlipidandpolysaccharidestorageundernitrogendeficiencyconditions,thoughtheregulatorymechanismunderlyingthise

8、ffecthasnotbeenelucidated.Inthisstudy,tomonitorthemetabolictransitioninresponsetonitrogenstarvation,theintracellularmetabolitefluctuationwithin32hourswasprofil