發(fā)狀念珠藻與集胞藻、小球藻的營養(yǎng)成分及在鹽脅迫下Rubisco基因表達(dá)的比較.pdf

1、發(fā)狀念珠藻(Nostoc flagelliforme)是一種重要的食用型經(jīng)濟藍(lán)藻，俗稱發(fā)菜，富含多種氨基酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)及鈣、鎂、鉀、鈉等微量元素，具有較高的營養(yǎng)價值，此外，它在生長過程中分泌的胞外多糖具有調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗氧化等多種活性功能，極具開發(fā)潛力。但發(fā)狀念珠藻自然繁殖速度緩慢，同時由于不合理的開采使其有限資源量銳減并瀕臨枯竭，原料短缺成為發(fā)狀念珠藻及其胞外多糖工業(yè)化的瓶頸，如何有效提高發(fā)狀念珠藻的生長速率成為近年來科研

2、工作者研究的焦點。有研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫條件下發(fā)狀念珠藻胞外多糖的產(chǎn)量及活性均高于正常培養(yǎng)。
　　本研究選用發(fā)狀念珠藻及具高光合作用的藻類集胞藻（藍(lán)藻）、小球藻（綠藻）為原料，首先測定了三種藻的基本營養(yǎng)成分，其次比較了它們胞外多糖的理化性質(zhì)和氧自由基清除能力，最后對正常及鹽脅迫培養(yǎng)條件下三種藻的光合作用關(guān)鍵酶Rubisco的活性及基因表達(dá)進行研究。為將高光合作用藻類的Rubisco基因?qū)氚l(fā)狀念珠藻而提高其生長速率提供理論依據(jù)，為規(guī)模

3、化生產(chǎn)發(fā)狀念珠藻及其胞外多糖提供新的思路。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)正常培養(yǎng)條件下發(fā)狀念珠藻的生長速率遠(yuǎn)低于集胞藻和小球藻，且其葉綠素含量較低。發(fā)狀念珠藻、集胞藻和小球藻蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量高，符合FAO/WHO推薦的理想蛋白質(zhì)模式，并含有豐富的呈味氨基酸，分別占總氨基酸(TAA)的43.96％、45.06％和49.72％。三種藻的不飽和脂肪酸均達(dá)到50％以上，其中多不飽和脂肪酸的含量都在41.73％～51.79％間;必需

4、脂肪酸含量都較高，發(fā)狀念珠藻亞油酸含量為17.15％，集胞藻和小球藻的亞麻酸及亞油酸含量分別為16.58％、20.67％和28.07％、16.49％。發(fā)狀念珠藻與集胞藻和小球藻相比基本營養(yǎng)成分相差不大，三種藻都可作為優(yōu)質(zhì)蛋白及DHA、EPA的良好來源。
　　(2) EPSF（發(fā)狀念珠藻胞外多糖）、EPSJ（集胞藻胞外多糖）和EPSX（小球藻胞外多糖）均為含糖醛酸的酸性多糖，其中EPSJ得率最高(422.39mg/g，干藻細(xì)胞)，是

5、EPSF的4.10倍及EPSX的1.84倍。紫外光譜及紅外光譜表明，三種多糖都含有蛋白質(zhì)且不含核酸，均存在β-糖苷鍵，而EPSJ和EPSX中還存在α-糖苷鍵。分子量測定結(jié)果表明EPSF為低分子量多聚糖而EPSJ和EPSX為高分子量多聚糖且組分相對均一，分子量分別為2.5 kDa、705.5 kDa和105.1 kDa。氧自由基清除能力測定結(jié)果表明:EPSF表現(xiàn)出更強的氧自由基清除能力，為78.96μmol·Trolox g-1，EPSJ

6、次之為44.29μmol·Trolox g-1,EPSX最小為24.65μmol·Trolox g-1。
　　(3)集胞藻能適應(yīng)濃度為0～0.7 mol/L的NaCl脅迫，小球藻能夠適應(yīng)濃度為0～0.3 mol/L的Nacl脅迫，兩種藻鹽脅迫時的生長速率均低于正常培養(yǎng)。在鹽脅迫時，發(fā)狀念珠藻細(xì)胞形態(tài)發(fā)生顯著變化，細(xì)胞變黃，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)逐漸瓦解并分散成單個營養(yǎng)細(xì)胞，集胞藻和小球藻的細(xì)胞形態(tài)未出現(xiàn)明顯變化，分裂細(xì)胞的個數(shù)隨鹽脅迫時間的延長

7、而逐漸減少。
　　(4)正常培養(yǎng)及鹽脅迫(0.3 mol/L)培養(yǎng)條件下，發(fā)狀念珠藻的生長速率及Rubisco活力都低于集胞藻和小球藻。正常培養(yǎng)時，發(fā)狀念珠藻Rubisco基因的表達(dá)量穩(wěn)定在0.35以內(nèi)，但其最大表達(dá)量始終低于小球藻;鹽脅迫培養(yǎng)(0.3 mol/L)時，發(fā)狀念珠藻Rubisco基因的表達(dá)量穩(wěn)定在0.12～0.48以內(nèi)，小球藻中Rubisco基因的表達(dá)量變化較大，培養(yǎng)后期接近于O，集胞藻Rubisco基因的表達(dá)量雖然