雨生紅球藻色素分析【開題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p><b>　　生物工程</b></p><p><b>　　雨生紅球藻色素分析</b></p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　蝦青素是發(fā)現(xiàn)于某些水生動(dòng)物體內(nèi)的一種酮式類胡蘿卜素，又名蝦

2、黃素，是一種具有極強(qiáng)抗氧化活性的類胡蘿卜素，超強(qiáng)的抗氧化活性賦予了蝦青素突出的生理功能，如提高動(dòng)物免疫力、抑制腫瘤、清除自由基和活性氧等。蝦青素具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，不僅可以用作水產(chǎn)養(yǎng)殖的餌料添加劑、人的食品添加劑，在藥品、化妝品和高級(jí)營(yíng)養(yǎng)保健品等領(lǐng)域也有非常大的應(yīng)用潛力。雨生紅球藻是一種單細(xì)胞淡水綠藻，其在多種不適宜生長(zhǎng)的外界環(huán)境條件下都會(huì)在細(xì)胞核周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中加速積累次生類胡蘿卜素， 其中80%以上為蝦青素及其酯類。雨生紅球藻中蝦

3、青素的積累量可高達(dá)細(xì)胞干質(zhì)量的4% ，是其他生物蝦青素合成積累量的一到幾個(gè)數(shù)量級(jí)，是目前首選的天然蝦青素合成生物。</p><p>　　目前蝦青素作為天然色素和生物活性物質(zhì)受到了極大的重視，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)潛力。隨著人們對(duì)雨生紅球藻蝦青素認(rèn)識(shí)的逐步清晰以及對(duì)蝦青素在雨生紅球藻中積累的分子機(jī)制研究如蝦青素合成酶基因應(yīng)答環(huán)境脅迫的表達(dá)調(diào)控機(jī)制將會(huì)是新一輪研究的熱點(diǎn)，也將是根本性地改變雨生紅球藻蝦青素生產(chǎn)

4、限制問(wèn)題的唯一途徑。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：</p><p><b>　　研究的內(nèi)容</b></p><p>　　利用UPLC-Q-TOF-MS分析系統(tǒng)，建立雨生紅球藻色素的分析方法；利用建立的方法對(duì)雨生紅球藻生活周期不同階段進(jìn)行色素組成及結(jié)構(gòu)分析。</p><p><b>

5、　　主要解決問(wèn)題：</b></p><p>　　確立雨生紅球藻色素提取方法；</p><p>　　建立雨生紅球藻色素分析方法；</p><p>　　利用建立的方法對(duì)雨生紅球藻生活周期不同階段進(jìn)行色素組成及結(jié)構(gòu)分析，特別是蝦青素及其酯類化合物的結(jié)構(gòu)分析與定量。</p><p>　　三、研究的方法與技術(shù)路線：</p>&

6、lt;p><b>　　研究的方法</b></p><p>　　本研究首先收集雨生紅球藻生長(zhǎng)周期不同階段的藻樣，即對(duì)數(shù)期（綠色或游動(dòng)孢子期）、綠色向紅色轉(zhuǎn)化時(shí)期（即剛開始積累蝦青素時(shí)）、不動(dòng)細(xì)胞時(shí)期（全部轉(zhuǎn)紅），然后提取色素，最后用高效液相色譜質(zhì)譜技術(shù)對(duì)葉綠素、蝦青素及其它類胡蘿卜素進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定及定量分析。</p><p><b>　　技術(shù)路線：<

7、/b></p><p>　　四、研究的總體安排與進(jìn)度：</p><p>　　2010年11月20-12月15日：更多地收集并閱讀與該課題相關(guān)的中英文資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)并制訂出詳細(xì)的研究方案，撰寫開題報(bào)告與文獻(xiàn)綜述。</p><p>　　2010年12月15日-2月28日：充分閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)，翻譯2篇英文文獻(xiàn)。開始雨生紅球藻的培養(yǎng)和收集實(shí)驗(yàn)。</p>

8、;<p>　　2011年3月1日-4月15日：建立色素提取方法及色素分析方法，上樣分析，統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，開始撰寫論文初稿交導(dǎo)師評(píng)閱。</p><p>　　2011年4月16日-21日：在導(dǎo)師指導(dǎo)下修改論文，完成二稿，交指導(dǎo)師再次修改。</p><p>　　2011年4月21日-5月2日：查找論文中的不足，完善論文并定稿，參加論文答辯。</p><p&g

9、t;<b>　　五、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] Santos M F, Mesquita J F. Ultrast ructural study of Haematococcus lacust ris ( Girod) ， Rostafinski (Volvocales) . Ⅰ. Some aspects of carotenogenesis [J]. Cytolo

10、gia, 1984, 49:215-228.</p><p>　　[2] Lee Y K, Soh C W. Accumulation of astaxant hin in Haematococcus lacustris (Chlorophyta) [J] . J Phycol, 1991, 27:575-577.</p><p>　　[3] Lee Y K, Ding S Y. Effe

11、ct of dissolved oxygen partialpressure on the accumulation of astaxant hin in chemostat cultures of Haematococcus lacustris (Chlorophy-ta) [J] . J Phycol,1995,31:922-924.</p><p>　　[4] Boussiba S, Vonshak A.

12、Astaxanthin accumulation in the green alga Haematococcus pluvialis [J]. Plant Cell Physio, 1991, 32:1077-1082.</p><p>　　[5] Kobayashi M ,Kakizono T. Growth and astaxant hinformation of Haematococcus pl uvial

13、is in heterot rophicand mixot rophic conditions [J] . J Ferment Bioeng,1992 ,74 : 17-20.</p><p>　　[6] Kobayashi M, Kakizono T, Nagai S. Enhanced carotenoid biosynt hesis by oxidative stress in acetate- in-du

14、ced cyst cells of a green unicellular alga ,Haematococcus pluvialis [J] .Appl Environ Microbiol,1993 ,59 : 867-873.</p><p>　　[7] Borowitzka M A ,Huisman J M ,Osborn A. Cultureof the astaxant hinproducing gre

15、en alga Haematococcus pluvialis [J] ,J Appl Phycol ,1991 ,3 : 295-304.</p><p>　　[8] Tjahjono A E ,Hayama Y. Hyper-accumulation ofastaxant hin ina green alga Haematococcus pluvialis atelevated temperatures[J]

16、 . Biotechnol Lett ,1994 ,16 :133-138.</p><p>　　[9] Orosa M ,Franqueira D ,Cid A ,et al . Analysis andenhancement of astaxant hin accumulation in Haematococcus pluvialis [J] . Bioresour Technol ,2005 ,96(3)

17、: 373-378.</p><p>　　[10] Kobayashi M ,Hirai N. Abscisic acid-dependent algalmorphogenesis in the unicellular green alga Haematococcus pluvialis [J] . Plant Growth Regul ,1997,22 : 79-85.</p><p>

18、　　[11] Lu F ,Vonshak A ,Boussiba S. Effect of temperatureand irradiance on growth of Haematococcus pluvialis(Chloropheae) [J] . J Phycol ,1994 ,30 : 829-833.</p><p>　　[12] Kobayashi M,Kurimura Y. Light indep

19、endent astaxanthinproduction by the green microalgae Haematococcus pluvialis under salt stress [J]. Biotechnol Lett ,1997 ,19 :507-509.</p><p>　　[13] Kobayashi M ,Sakamoto Y. Singlet oxygen quenching ability

20、 of astaxant hin esters f rom the green alga Haematococcus pluvialis [J] . Biotechnol Lett ,1999 ,21 : 265-269.</p><p>　　[14] Gudin C ,Chaumont D. Cell f ragility-The key problem of microalgae mass productio

21、n in closed photo bioreactors [J] . Bioresource Technology ,1991 ,38 :145-151.</p><p>　　[15] Sun Z ,Cunningham F X ,Gantt E. Differential expression of two isopentenyl pyrophosphate isomerases and enhanced c

22、arotenoid accumulation in a unicellular chlorophyte[J] . Proc Natl Acad Sci ,1998 ,95 :11 482-11 488.</p><p>　　[16] Steinbrenner J ,Linden H. Regulation of two carotenoid biosynt hesis genes coding for phyto

23、ene synt hase and carotenoid hydroxylase during stressinduceastaxant hin formation in the alga Haematococcuspluvialis [J] ,Plant Physiol ,2001 ,125 : 810-817.</p><p>　　[17] Grunewald K,Eckert M ,Hirschberg J

24、 ,etal . Phytoene desaturase is localized exclusively in the chloroplast and upregulated at the mRNA level during accumulation of secondary carotenoids in Haematococcus pluvialis ( Volvolcales ,Chlorophyceae ) [J] .Plant

25、 Physiol ,2000 ,122 : 1 261-1 268.</p><p>　　[18] Lotan T ,Hirschberg J . Cloning and expression inEscherichia coli of the ketocarotenoid cant haxant hinin Haematococcus pluvialis[J] . FEBS Lett ,1995 ,364 :

26、125-128.</p><p>　　[19] Grunewald K,Hirschberg J ,Hagen C. Ketocarotenoid biosynt hesis out side of plastids in the unicellulargreen alga Haematococcus pluvialis [J] . J Biol Chem,2001 ,276 (8) : 6 023-6 029.

27、</p><p>　　[20] Huang J C ,Cheng F ,Sandmannb G. Stress relateddifferential expression of multiple carotene ketolasegenes in the unicellular green alga Haematococcuspluvialis [J] . Journal of Biotechnology ,2

28、006 ,122 :176-185.</p><p>　　[21] Steinbrenner J ,Linden H. Light induction of carotenoid biosynt hesis genes in the green alga Haematococcus pluvialis : regulation by photosynt hetic redoxcont rol [J] . Plan

29、t Mol Biol ,2003 ,52 (2) : 343-356.</p><p>　　[22] 劉建國(guó),孫艷妮,殷明焱等. 無(wú)機(jī)碳與雨生紅球藻( Haematococcus pluvialis) 細(xì)胞調(diào)節(jié)物質(zhì)[J] . 海洋與湖沼,2004,5:459-466.</p><p>　　[23] 莊惠如,盧海聲等. 雨生紅球藻營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的蝦青素累積[J] . 水生生物學(xué)報(bào),2001,25

30、( 4) : 376-378</p><p>　　[24] M Kobayashi,Y Kurimura,Y Sakamoto et al. Selective extraction of astaxanthin and chlorophyll from the green algaeHaematococcus pluvialis [J] . Biotechnology Techniques,1997,11 (