小球藻培养模式及其油脂特性的研究

论文摘要

小球藻作为商业应用上热门的微藻之一,在食品、保健、污水处理等方面都被广泛研究。本论文研究了小球藻在不同培养模式下,其生物量、叶绿素、油脂等生化参数的变化情况,同时利用三相分离方法对相应培养条件下收集的藻粉提取油脂,进而对油脂中的中性脂、糖脂、磷脂以及三酰甘油酯sn-2位脂肪酸的组成和含量进行分析。主要研究内容和结果如下:（1）比较小球藻藻种MBFJNU-1和MBFJNU-17,在“自养种子-自养培养”、“自养种子-异养培养”、“自养种子-混养培养”以及“混养培养种子-混养培养”四种模式下的生化指标变化。在“混养培养种子-混养培养”模式中,小球藻MBFJNU-1合成最大生物量10.61±0.68 g/L,叶绿素a含量为42.84±0.75 mg/L,而多糖和油脂则在“自养种子-混养培养”模式中积累较多,分别为6747.84±3.88 mg/L和1388.87±8.17 mg/L。对小球藻MBFJNU-17而言,“混养培养种子-混养培养”模式最有利于生物量（9.27±0.15 g/L）、油脂（1297.12±4.31 mg/L）和多糖（3960.00±2.92mg/L）积累,而叶绿素a含量在“自养种子-混养培养”模式中合成54.56±3.54 mg/L。最后对四种培养模式下收集的藻粉进行脂肪酸组成的分析,发现两种小球藻在不同条件下饱和脂肪酸含量都高于40%。“混养培养种子-混养培养”条件最有利于多不饱和脂肪酸的合成,小球藻MBFJNU-1和MBFJNU-17的多不饱和脂肪酸含量分别为50.73%和49.50%。综合考虑,得出“混养培养种子-混养培养”是两株微藻的最佳培养模式。（2）研发一种绿色节能的提油技术,即三相分离法提取小球藻油脂。利用三相分离体系提取藻油的最佳条件为:料液比1:20（藻粉:缓冲液）、硫酸铵浓度10%（w/v）、体积比1:2（悬浮液:叔丁醇）、温度70℃。从油脂得率中可知,在“自养种子-异养培养”下收集的小球藻MBFJNU-17藻粉油脂得率最高,达28.67 g/100g。（3）利用硅胶柱和洗脱剂分离油脂,分析中性脂、糖脂、磷脂和三酰甘油酯sn-2位置上脂肪酸的组成,其中,C16:0、C18:0、C18:2和C18:3为主要脂肪酸。对于小球藻MBFJNU-1而言,“自养种子-异养培养”小球藻分离得到的中性脂中,饱和脂肪酸含量最为丰富,达55.42%;“自养种子-混养培养”小球藻分离得到的糖脂中多不饱和脂肪酸含量最高,达53.22%。而在小球藻MBFJNU-17脂肪酸组成中,“自养种子-混养培养”小球藻分离的磷脂中饱和脂肪酸含量最高（54.60%）;“自养种子-自养培养”小球藻分离的糖脂中多不饱和脂肪酸最高（49.59%）。分析三酰甘油酯sn-2位置上的脂肪酸组成,“自养种子-混养培养”小球藻合成的饱和脂肪酸以及棕榈酸含量最高,其中,小球藻MBFJNU-1饱和脂肪酸含量为58.46%,棕榈酸含量为30.42%,而小球藻MBFJNU-17饱和脂肪酸含量为54.58%,棕榈酸含量为30.73%。对于sn-2多不饱和脂肪酸,两株小球藻在“混养培养种子-混养培养”条件下合成的多不饱和脂肪酸含量分别为37.16%和32.61%。通过分析两株小球藻三酰甘油酯sn-2位置上的脂肪酸组成,证明这两株小球藻具有合成棕榈酸的能力,为开发人乳脂替代品提供一条可供选择的新途径。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 绪论
•   1 小球藻简介
•   2 小球藻的培养方式
•     2.1 自养培养
•     2.2 异养培养
•     2.3 兼性混合培养
•   3 微藻油脂
•     3.1 中性脂
•     3.2 极性脂
•     3.3 脂肪酸
•     3.4 功能性油脂
•   4 藻油分离提取方法
•     4.1 有机溶剂萃取法
•     4.2 渗透萃取法
•     4.3 超临界流体法
•     4.4 超声波辅助萃取法
•   5 本课题研究目的、意义和内容
•     5.1 研究目的与意义
•     5.2 主要研究内容
•     5.3 技术路线
• 第一章 小球藻不同培养方式的比较
•   1 引言
•   2 材料与方法
•     2.1 实验材料
•       2.1.1 藻种与培养基配方
•       2.1.2 实验仪器
•       2.1.3 实验药品
•     2.2 实验方法
•       2.2.1 小球藻的“自养种子-自养培养”
•       2.2.2 小球藻的“自养种子-异养培养”
•       2.2.3 小球藻的“自养种子-混养培养”
•       2.2.4 小球藻的“混养培养种子-混养培养”
•       2.2.5 生物量的测定
•       2.2.6 叶绿素含量的测定
•       2.2.7 多糖含量的测定
•       2.2.8 油脂含量的测定
•       2.2.9 葡萄糖浓度的测定
•       2.2.10 硝酸盐浓度的测定
•       2.2.11 脂肪酸组成的测定
•     2.3 实验数据统计与处理
•   3 结果与讨论
•     3.1 三种培养模式下两株小球藻的生化参数变化情况
•     3.2 “自养种子-混养培养”与混养培养种子-混养培养”模式下小球藻的生化参数变化情况
•     3.3 不同培养模式下小球藻藻粉的脂肪酸组成
•   4 小结
• 第二章 三相分离法提取小球藻藻油的工艺研究
•   1 引言
•   2 材料与方法
•     2.1 实验材料
•       2.1.1 实验仪器
•       2.1.2 实验药品
•     2.2 实验方法
•       2.2.1 三相分离法
•       2.2.2 最佳料液比的确定
•       2.2.3 最佳硫酸铵浓度的确定
•       2.2.4 最佳体积比的确定
•       2.2.5 最佳温度的确定
•       2.2.6 收集藻粉进行三相提油
•   3 结果与分析
•     3.1 料液比的选择
•     3.2 硫酸铵浓度的选择
•     3.3 体积比的选择
•     3.4 温度的选择
•     3.5 利用三相分离法对藻粉进行提油
•   4 小结
• 第三章 小球藻藻油的分离
•   1 引言
•   2 材料与方法
•     2.1 实验材料
•       2.1.1 实验仪器
•       2.1.2 实验药品
•     2.2 实验方法
•       2.2.1 利用硅胶柱分离中性脂、糖脂和磷脂
•       2.2.2 利用硅胶柱分离三酰甘油酯
•       2.2.3 三酰甘油酯中sn-2 位脂肪酸测定
•   3 结果与分析
•     3.1 “自养种子-自养培养”模式下小球藻藻油脂肪酸组成
•     3.2 “自养种子-异养培养”模式下小球藻藻油脂肪酸组成
•     3.3 “自养种子-混养培养”模式下小球藻藻油脂肪酸组成
•     3.4 “混养培养种子-混养培养”模式下小球藻藻油脂肪酸组成
•     3.5 不同培养模式下小球藻藻油sn-2 位脂肪酸组成
•   4 小结
• 第四章 结论与展望
•   1 研究结论
•   2 创新点
•   3 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郑丹梅

导师: 陈必链

关键词: 小球藻,油脂,自养,异养,混养,脂肪酸,三相,油脂种类

来源: 福建师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 福建师范大学

分类号: Q945

DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.001781

总页数: 71

文件大小: 2724k

下载量: 24