缺氮培养条件对胶球藻C-169油脂积累及其脂肪酸组成的影响.pdf

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1、第45卷第12期2015年12月中国海洋大学学报PERIODICAI。OFOCEANUNIVERSITYOFCHINA45(12)：051～056Dec．．2015缺氮培养条件对胶球藻C一169油脂积累及其脂肪酸组成的影响。徐涤，曹晓菲，张晓舟，张学成(中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室，海洋生命学院，山东青岛266003)摘要：随着石油资源短缺的加剧，利用微藻生产生物柴油获得了全世界范围的关注，其中筛选高含油藻种是微藻能源产业的基本环节。本文研究了缺氮培养对胶球藻@169在生长速率、油脂含量以及脂肪酸组成等方面的影响，结果显示，氮缺乏条件下，0169从

2、第3天开始生长速率明显低于正常培养组，10d后细胞密度维持在大约1．6×107cells／mL，为初始细胞密度的约33倍。而根据尼罗红荧光显微观察其在培养的第12天油脂积累达到最高，此时总脂中脂肪酸的含量由开始的0．089ng／1000ceils增长到1．135ng／1000cells，而三酰甘油(TAG)占总脂比例达到的74．6％，其中以C16或C18饱和或单不饱和脂肪酸为主，其中油酸(18：1)的量占据了中性脂TAG的一半以上，符合生产高品质生物柴油的要求。关键词：胶球藻@169；缺氮；油脂积累；脂肪酸组成中图法分类号：$968．41文献标志码：A文章编号：167

3、2—5174(2015)12-051—06DOI：10．16441／J．cnki．hdxb．20150060随着石化柴油资源短缺问题的日益加剧，能源问题已成为世界各国共同关注的焦点，开发可再生的和清洁的能源成为当今世界的研究热点[1。2]。生物柴油作为具有优良的环保性、润滑性、低温起动性及可再生性的清洁能源，因其优越的性能引起了世界范围内的高度关注‘3。4]。微藻种类繁多、分布广，可直接利用阳光、CO：及N、P等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(主要是甘油三酯)，并可用非农林业耕地和水源大规模培养，因而受到广泛重视[5。7]。很早研究者就发现微藻产生的油脂通过

4、酯化反应后可转变为生物柴油，利用微藻产油在技术上可行，然而到目前为止高成本仍然是制约微藻能源产业发展的瓶颈[6,89]，产业化开发缺乏坚实的理论基础和关键技术支撑E10]，因此持续选育高油藻株，深入研究其油脂代谢途径及其调控等都是目前所亟需的。胶球藻(Coccomyxasp．)@169是一种非运动型的单细胞绿藻，属于绿藻门，共球藻纲(Trebouxiophyce—ae)，与小球藻(Chlorella)亲缘关系接近。实际上C_169最初被划归于小球藻属，后来才确立为胶球藻。该藻于1959年首次从南极的地衣中分离获得[11]，是适应极端环境的一个代表物种[1213]，也是

5、第一个完成基因组测序的极地真核藻种[14

6、。微藻细胞在适宜的生长条件下其脂肪酸主要用于合成膜脂等结构脂类，而在环境胁迫下，尤其是营养盐的缺乏等则会导致其用于合成高能的储存物质，如三酰甘油(triacylglycerol，TAG)等[15。17]。许多研究表明，培养基中的氮浓度是影响微藻生化成分的最主要因素，因此缺氮培养经常用于诱导提高微藻的油脂含量E16‘18。21I。研究还发现在光合自养时补充CO。可以显著提高@169的生物量或者油脂积累，而且其细胞壁薄而易于酶解，这些特性使@169的藻油易于提取E22]。本文研究了进行光合自养的胶球藻C-169在缺氮条件下的生长和

7、油脂积累情况，分析其油脂的脂肪酸组成和含量的变化，探讨C一169作为能源微藻藻种的可行性。1材料与方法1．1藻种及其培养胶球藻Coccomyxasp．C-169由本实验室保存。培养基为Bold’Sbasal(BBM)培养基E23

8、。实验所采用的培养条件为光照振荡培养，培养温度为(23±1)℃，振荡速率为200r／rain，光照强度为180tzmol·m_2·s～，光周期为12L／12D。1．2缺氦培养对G169生长的影响将Coccomy：rasp．@169预培养至对数生长中期后，离心收集藻细胞(3500r／min，5min)，分别以正常的BBM培养基(BBM4-N)和

9、氮源缺失的BBM培养基*基金项目：感谢广西壮族自治区北海市科技项目(201203024)对本研究的支持。收稿日期：2015—03—11；修订日期：2015—0508作者简介：徐涤(1972)，女，副教授。E-mail：dixa@OUC．edu．cn中国海洋大学学报(BBM-N)重悬，使初始藻细胞密度都约为0．5×106cells／mL，同上培养条件下培养12d，每组设置3个平行样。每天取样以血球计数板进行计数，计算藻液浓度绘制生长曲线。1．3尼罗红染色显微观察缺氦培养对C-169油脂积累的影响同上方法分别以BBM+N培养基和BBM—N培养基重悬处于对