三角褐指藻跑道池规模化培养及岩藻黄素积累条件的优化

岩藻黄素是一种广泛存在于海洋藻类的类胡萝卜素,具有清除自由基、抗癌和抗肥胖等生理活性,尤其在抗肿瘤和减肥方面功效突出。三角褐指藻中的岩藻黄素含量丰富,而环境因子及营养因素对微藻生长及岩藻黄素含量有着显著影响。本文以OD值、细胞密度、干重和岩藻黄素含量等为评价指标,研究了不同盐度(20、25、30)、pH值(7.5、8.0、8.5)、氮源种类(尿素、碳酸氢铵)等因素对三角褐指藻户外生长、岩藻黄素积累的影响。研究表明:盐度为20条件下,三角褐指藻获得最大细胞密度6.01×10~6/m L,不同盐度对岩藻黄素含量的增长无明显效果;pH值8.0条件下,三角褐指藻细胞密度及岩藻黄素含量均达到最大值(5.8×10~6/m L和17.79 mg/g);与碳铵相比尿素作为氮源更有利于三角褐指藻的生长,最终细胞密度为4.1×10~6/m L,但以碳铵为氮源条件下,更利于岩藻黄素的积累,岩藻黄素含量达到9.96 mg/g。因此,户外跑道池中的最适培养条件为盐度20、pH值8.0、碳铵为氮源。     

三角褐指藻跑道池规模化培养及岩藻黄素积累条件优化

岩藻黄素是一种广泛存在于海洋藻类的类胡萝卜素,具有清除自由基、抗癌和抗肥胖等生理活性,尤其在抗肿瘤和减肥方面功效突出。三角褐指藻中的岩藻黄素含量丰富,而环境因子及营养因素对微藻生长及岩藻黄素含量有着显著影响。本文以 OD 值、细胞密度、干重和岩藻黄素含量等为评价指标,研究了不同盐度（20、25、30）、p H 值（7.5、8.0、8.5）、氮源种类（尿素、碳酸氢铵）等因素对三角褐指藻户外生长、岩藻黄素积累的影响。研究表明：盐度为 20 条件下,三角褐指藻获得最大细胞密度 6.01×106/m L,不同盐度对岩藻黄素含量的增长无明显效果;p H 值 8.0 条件下,三角褐指藻细胞密度及岩藻黄素含量均达到最大值（5.8×106/m L 和17.79 mg/g）;与碳铵相比尿素作为氮源更有利于三角褐指藻的生长,最终细胞密度为 4.1×106/m L,但以碳铵为氮源条件下,更利于岩藻黄素的积累,岩藻黄素含量达到 9.96 mg/g。因此,户外跑道池中的最适培养条件为盐度 20、p H 值 8.0、碳铵为氮源。     

三角褐指藻源岩藻黄素功能活性及其生物合成研究进展

岩藻黄素作为一种天然类胡萝卜素，应用开发前景广阔，在三角褐指藻中含量较高。为更好地深入研究海洋微藻来源的岩藻黄素的作用价值，国内外学者对三角褐指藻及其活性产物岩藻黄素进行了一系列研究。本文介绍了三角褐指藻源岩藻黄素的理化性质、合成机制及合成过程中不同因素对岩藻黄素积累量的影响，并对岩藻黄素的制备工艺以及不同工艺对提取率的影响进行详细的介绍，同岩藻黄素各种功能活性，包括抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病、抗炎症、抗肥胖等方面的研究进展进行系统的综述，为岩藻黄素进一步的开发利用提供技术支撑，有望为药物开发和食品保健品等领域提供新的应用机会。     

响应面法优化铜藻中岩藻黄素的提取工艺

目的采用响应面法优化铜藻中岩藻黄素的乙醇溶液提取工艺。方法用乙醇溶液作提取溶剂,采用超声法提取铜藻中的岩藻黄素,研究乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间对岩藻黄素提取的影响,在单因素试验的基础上,用Box-Benhnken中心组合试验设计迚行4因素3水平的响应面分析,以岩藻黄素的提取量为响应值,优化提取工艺参数。结果响应面试验得到超声提取最佳条件:料液比1:100、起始温度60℃、超声时间40 min、乙醇浓度70%。在优化的条件下,超声提取岩藻黄素提取量为1092μg/g,和预测值1183μg/g基本一致。结论通过响应面优化,得到了乙醇溶液超声提取铜藻中岩藻黄素的最佳条件,提高了岩藻黄素的提取量。     

鼠尾藻岩藻黄素超声辅助提取及其纯化工艺优化

以鼠尾藻为原料,运用超声辅助提取法对鼠尾藻中岩藻黄素的提取工艺进行研究,通过单因素实验法和响应曲面法确定了工艺参数。通过高效液相色谱法(HPLC)和电喷雾质谱法(ESI/MS)对经过硅胶层析柱分离纯化后的岩藻黄素样品进行分析。实验结果表明,超声提取的最佳工艺是:乙醇体积分数为80%(v/v),超声时间32 min,超声起始温度52 ℃,液料比10 mL/g,L-抗坏血酸的添加量0.8%,在此条件下提取2次,岩藻黄素粗品得率为(0.455±0.046) mg/g。经硅胶层析柱纯化后的岩藻黄素纯度约86.88%±1.34%,得率为(0.048±0.002) mg/g。采用该法制备高纯度的岩藻黄素工艺简单,产物得率高,为其今后的综合利用提供了实验基础和技术支持。     

碳氮源优化提高兼养三角褐指藻生物量和岩藻黄素产量

岩藻黄素（Fucoxanthin）是一种参与海洋藻类光合作用的类胡萝卜素,具有抗氧化、抗癌、抗肥胖和抗糖尿病等多种功效,作为生物医药和功能性食品具有重要应用价值。海洋硅藻三角褐指藻含有高含量岩藻黄素,被认为是褐藻之外的藻基岩藻黄素的新来源。为提高岩藻黄素产量,作者以三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum CCMP2561）为研究对象,系统评价了兼养（光发酵）条件下有机碳源、氮源种类和浓度对其生物量和岩藻黄素产量的影响,筛选出最优碳氮源组合为0.10 mol/L甘油和含氮量为0.02 mol/L的胰蛋白胨与尿素（浓度比1∶1）混合氮源。采用此优化组合,在光照强度2 000 lx、培养温度20 ℃、摇床转速150 r/min条件下,可获得三角褐指藻生物量、岩藻黄素质量分数和产量最大值,分别为3.94 g/L、20.83 mg/g和81.97 mg/L,是优化前的3.15倍、11.64倍和36.59倍。本研究开发的优化兼养培养基和培养策略,为显著提高三角褐指藻岩藻黄素产量提供了实用新技术。     

酶解法制备岩藻黄素及其对不同来源糖苷酶抑制作用的研究

目的:本研究主要是为了探讨岩藻黄素的提取纯化方法及其对不同来源糖苷酶的抑制作用。方法:本研究以大连产海带为原材料,通过酶解辅助提取法及硅胶柱层析柱法制备岩藻黄素,并测定其对酵母来源的α-葡萄糖苷酶与大鼠肠来源的蔗糖酶和麦芽糖酶抑制作用。结果:通过单因素实验与正交实验确定了岩藻黄素最佳的酶解制备条件:纤维素酶和果胶酶添加量分别为7.5%和3%(酶容积/海带干重质量),酶解pH为5.0,酶解温度为50.0℃,酶解时间1.5 h,提取溶剂为80%乙醇,液料比为1∶15,提取温度为55℃,提取时间为24 h,岩藻黄素得率为1.471±0.063 mg/g(以干重计算)。经过大量提取、收集、硅胶柱层析纯化后的岩藻黄素纯度达到了92.33%,且其对酵母来源的α-葡萄糖苷酶与大鼠肠来源的蔗糖酶、麦芽糖酶均具有较弱的抑制活性,说明岩藻黄素的虽具有体外降糖作用,但是效果不显著。     

两种溶剂提取法提取三角褐指藻中不饱和脂肪酸的比较

采用氯仿-甲醇提取法和乙醚-石油醚提取法分别提取三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)中的不饱和脂肪酸,通过气相色谱技术分析不饱和脂肪酸的种类及其含量。结果表明,用氯仿-甲醇(2∶1,v/v)提取出C16∶1、C18∶1、C18∶3,(9,12,15)、EPA、DHA五种不饱和脂肪酸,在总值脂肪中的比例依次为9.70%、2.78%、4.53%、18.86%、3.14%;而用乙醚-石油醚(1∶2,v/v)提取出C18∶1、C18∶3(9,12,15)、EPA、DHA四种不饱和脂肪酸,在总值脂肪中的比例依次为2.28%、3.88%、12.55%、2.35%。结论:氯仿-甲醇提取法提取的不饱和脂肪酸种类多、含量高,而乙醚-石油醚提取法在食品应用上更有优势。     

羊栖菜岩藻黄质的提取工艺研究

以真空冷冻干燥羊栖菜为原料,HPLC法检测岩藻黄质提取率为指标,研究了羊栖菜中岩藻黄质提取的最佳溶剂及工艺优化参数。结果表明,羊栖菜中岩藻黄质提取的最佳溶剂配比为90%乙醇和丙酮体积比3:1,液料比40:1,65℃水浴振荡提取两次,每次各80min,得岩藻黄质提取率为1.067mg/g(干重),粗产品得率为1.02%,纯度约为13.02%。实验结果为岩藻黄质色素产品开发提供了新的材料来源与工艺参考。     

南极磷虾脂质提取方法的比较

实验分别比较了氯仿甲醇、正己烷和95%乙醇三种不同溶剂以及超临界CO2提取的南极磷虾脂质成分差异,为南极磷虾脂质的研究提供一定基础。结果表明,氯仿甲醇提取的脂质得率最高,为19.21%±0.59%。正己烷提取的得率最低,仅为14.24%±0.38%,甘油三酯和胆固醇含量最高,分别为46.98%±1.00%和3.68%±0.30%,但对极性脂的提取效果不理想,磷脂含量仅为19.20%±3.45%。95%乙醇提取的脂质磷脂含量35.59%±2.69%,不饱和脂肪酸中EPA和DHA含量是最高的,占总脂肪酸含量的41.13%,且95%乙醇安全性高,价格低廉,适合大规模工业化生产,可以作进一步的探讨。超临界CO2萃取技术作为脂质的一种温和提取手段,得到的脂质基本成分与氯仿甲醇近似,虽然安全性更高,但是超临界设备成本较高,不适于中小型企业工业化生产。     

三角褐指藻胞内多糖提取条件优化及其抗氧化和抗肿瘤活性研究

为研究三角褐指藻胞内多糖的提取工艺及其生物活性，以多糖提取率作为指标，结合单因素和响应面法优化三角褐指藻多糖提取条件，对提取的多糖在体外进行抗氧化及抗肿瘤活性试验。结果表明，三角褐指藻胞内多糖最优提取条件为Na OH质量分数2.5%、料液比1:25 g/mL、破壁功率250 W、破壁时间5 min、水浴温度60℃、水浴时间1.5 h，在此条件下，胞内多糖的提取率为(2.315±0.01)%。抗氧化试验结果显示，三角褐指藻胞内多糖对DPPH自由基的清除率最大达到(95.09±1.05)%，对羟基自由基清除率最大达到(73.67±1.69)%，对超氧阴离子抑制率达到(70.34±2.75)%。三角褐指藻多糖抑制癌细胞增殖试验结果表明，该多糖抑制肝癌细胞HePG2、乳腺癌细胞MCF-9、结肠癌细胞HT-29增殖均有显著效果，最大抑制率分别为(62.77±0.99)%、(54.79±1.21)%、(45.26±1.79)%。以上结果显示，三角褐指藻胞内多糖具有良好的体外抗氧化及抗肿瘤活性。     

响应面法优化盐藻油的超声波辅助提取工艺

以乙酸乙酯为提取溶剂,盐藻油得率为响应值,采用响应面法对超声波辅助提取盐藻油的工艺参数进行了优化。结果表明:实验中各因素影响的主次顺序为,提取时间>提取温度>液固比;超声波辅助提取盐藻中油脂的最佳工艺参数为,液固比25 mL/g、提取时间35 min、提取温度69℃,该工艺的盐藻油得率为15.92%,与预测结果相符。超声波辅助提取盐藻油脂富含棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,含量分别为(13.80±0.26)%、(5.20±0.15)%、(8.55±0.16)%和(23.15±0.24)%。     

溶剂法提取微拟球藻脂质的工艺优化及其脂质组学分析

研究了溶剂法提取微拟球藻脂质的工艺,对比了氯仿-甲醇（体积比1∶?1）、氯仿、异丙醇、石油醚、正己烷-乙醇（体积比1∶?1）、正己烷、乙醇7种溶剂对微拟球藻脂质得率和二十碳五烯酸（EPA）含量的影响,确定乙醇作为提取溶剂。采用单因素试验研究了乙醇体积分数、料液比、提取温度和提取时间对微拟球藻脂质提取的影响,并通过正交试验对工艺条件进行优化,最后采用UPLC-Q-TOF-MS对所得微拟球藻脂质进行脂质组学分析。结果表明,微拟球藻脂质最佳提取工艺条件为乙醇体积分数80%、料液比1∶?17.5、提取温度65?℃、提取时间2 h。在最佳工艺条件下,微拟球藻脂质得率为（1587±0.21）%,EPA含量为（14.49±0.14）g/100 g。微拟球藻脂质中检出17种脂质,其中12种脂质含有EPA,含有EPA的脂质占总脂质的45.24%。     

海带渣中岩藻黄素的酶法提取工艺研究

岩藻黄素是海洋藻类特有的一种叶黄素物质,具有强抗氧化活性,在缓解视疲劳、抗衰老、预防心血管疾病等方面具有巨大的开发利用价值。本文以海带加工企业提取海藻胶后的海带渣为原料,以纤维素酶、果胶酶及其组成的复合酶(纤维素酶+果胶酶)为工具酶,采用生物酶法破壁技术,研究加酶量、p H、时间、温度等因素对岩藻黄素提取的影响。结果表明:与传统提取方法相比(得率为0.034%),经酶法破壁处理,纤维素酶处理组的岩藻黄素得率为0.046%,果胶酶处理组得率为0.124%,复合酶处理组得率为0.137%。最终选定果胶酶法为岩藻黄素提取的最佳方法,工艺条件为:果胶酶加酶量20000U·kg-1,酶解p H5.0,酶解温度60℃,酶解时间90min,得率为0.124%。该提取方法具有得率高、绿色环保等优势,为利用海藻岩藻黄素开发高附加值药物、功能食品提供了技术支持。     

微藻总脂定量分析方法的比较研究

从总脂含量、脂肪酸甲酯(FAMEs)得率和脂肪酸组成等方面对4种总脂定量提取方法进行了比较研究。结果表明:超声波辅助正己烷-乙酸乙酯提取法、三氯甲烷-甲醇提取法、二甲亚砜(DMSO)-甲醇/正己烷-乙醚分步提取法和正己烷索氏抽提法测定小球藻总脂含量,经过破壁处理,总脂含量分别为32.95%、26.81%、29.60%和25.17%,未经过破壁处理,总脂含量分别为16.30%、17.17%、21.81%和8.72%,两组测定结果差异极显著,表明从厚壁微藻提取总脂必须对藻粉进行破壁处理。4种方法提取总脂的脂肪酸甲酯得率分别为24.20%、26.19%、28.02%和21.23%,除正己烷索氏抽提法得率偏低外,其他3种方法得率相近,均能较完全地提取中性脂。正己烷索氏抽提法抽提1 h不能充分提取总脂。三氯甲烷-甲醇提取法和DMSO-甲醇/正己烷-乙醚分步提取法可以提取鲜藻总脂,而其他两种方法则不能。     

光照对眼点拟微绿球藻和三角褐指藻生长及总脂的影响

研究了不同光照强度及单、双侧光照对眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis oculata)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长、总脂及叶绿素a的影响.结果表明:眼点拟微绿球藻的生物量随光照强度的增加而升高,相同光照强度下单侧光照优于双侧;三角褐指藻的生物量受光照强度及单、双侧光照的影响不明显.眼点拟微绿球藻的总脂含量随光照强度的升高先增加后减少;三角褐指藻的总脂含量随光照的增强呈上升趋势.两种藻的叶绿素a含量随藻体总脂含量的升高而降低.综合考虑,眼点拟微绿球藻较三角褐指藻进行油脂生产更有优势.     

盐藻油超声波提取工艺优化及理化性质分析

以丙酮为提取溶剂,考察了超声波功率、液固比、提取温度、提取时间和提取次数对盐藻油得率的影响,并对不同方法所得盐藻油的理化性质进行了分析。结果表明,超声波功率和提取次数对盐藻油得率没有显著影响(P0.05),其余各因素影响的主次顺序为:超声温度液固比超声时间,超声波辅助提取盐藻中油脂的最佳工艺参数为:液固比29 mL/g、超声时间47 min、超声温度48℃,在优化条件下,盐藻油的得率最高为16.20%。常规回流提取、微波提取和超声波提取对盐藻油的理化性质没有显著影响,盐藻油的黏度(40℃运动黏度80 mm~2/s)和酸值(10 mgKOH/g)较高,需要经过降酸降黏处理后才能被加工利用。     

海带岩藻黄素的提取及纯化工艺研究

岩藻黄素是存在于褐藻中的1种类胡萝卜素,具有多种生物活性。本文用福建省生产的干海带为原料,研究海带中岩藻黄素浸提的最佳有机溶剂及工艺优化参数。以Sigma标样作为参照下,对经两次硅胶层析柱分离纯化的岩藻黄素样品进行液相色谱(HPLC)定量分析。试验结果表明,所选7种溶剂中甲醇提取效果最好,在60℃,料液比为1∶40(g/mL)的条件下避光静置,浸提2次,每次1 h,岩藻黄素的提取率达到0.375 mg/g。经HPLC鉴定,岩藻黄素的纯度约为86%。本研究结果为高效利用海带原料及其下脚料提取岩藻黄素活性物质提供技术基础。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的提取工艺研究

为了研究钝顶螺旋藻藻蓝蛋白提取工艺的最佳条件,本文以钝顶螺旋藻干粉为原料,探讨高速匀浆法提取藻蓝蛋白过程中的各因素对其得率和产品纯度的影响。通过单因素与正交试验,确定最佳提取条件。结果表明:采用pH 7.0的PBS缓冲液为提取溶剂时,藻蓝蛋白得率最高为157.75 mg/g。经优化,当缓冲液溶剂添加量20倍,提取温度30℃,分3次匀浆提取共40 min时藻蓝蛋白得率达213.32 mg/g。比较乙醇沉淀法、酸沉淀法和盐沉淀法对藻蓝蛋白回收率的影响,结果表明采用50%的硫酸铵沉淀法藻蓝蛋白回收率达97.10%,藻蓝蛋白的纯度最高。采用高速匀浆法处理提取藻蓝蛋白,采用30%和50%分步盐析回收藻蓝蛋白,以本方法可获得纯度0.7以上的藻蓝蛋白239.70 mg/g干粉。经紫外可见光谱扫描显示,提取的藻蓝蛋白与藻蓝蛋白标品光谱特征一致。     

磷限制对三角褐指藻脂质含量及相关基因表达的影响

为了提高微藻生产油脂能力,本论文研究了不同浓度磷限制（0、16、32、48、64 μmol/L）对三角褐指藻细胞生长、总脂含量、叶绿素a含量和脂质合成相关基因表达量的影响,为三角褐指藻油脂的规模化生产和分子机理研究提供了理论基础。结果表明,磷限制虽然极显著地抑制了三角褐指藻细胞生长和叶绿素a含量,但却极显著地促进了脂质的积累。当磷浓度为0 μmol/L时,三角褐指藻细胞密度与对照组（64 μmol/L）相比极显著下降,下降了21.6%,但其脂质含量与对照组相比极显著上升,上升了61.64%。RT-QPCR分析结果表明：磷浓度为0 μmol/L时,FABD、DLD、FAD2、FABI、PTD12和ACC1等6个基因的表达量均极显著上调,这和磷浓度为0 μmol/L时的总脂含量变化一致,说明磷限制是通过促进脂质合成相关基因的表达来促进三角褐指藻脂质的积累的。主成分分析表明,DLD、FAD2和ACC1 3个基因是对脂质合成的主要贡献因子,累计贡献率达89.916%。