小球藻遗传转化技术研究进展

小球藻(Chlorella)是一种单细胞真核藻类,属绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属[1].作为最早开发的真核微藻之一,具有高营养价值、生长快速、结构简单、易工业化集成等显著优点.其细胞形态为球形或椭圆形,直径 3～12μm,呈单生或聚集成群状生长[2],分布广泛,多见于淡水、咸水和土壤中.作为地球上最早的...     

不同曝气比率对蛋白核小球藻生长的影响

通过室内控制实验,研究了不同曝气比率对蛋白核小球藻(Chlorella vulgaris)生长过程影响,构建了曝气比率与ODmax、μmax、Cmax的适配曲线。实验设置0%、2%、10%、20%、30%、50%、70%共计7组曝气比率,在1 000 lx光强和20℃条件下,采用BG-11培养基培养小球藻至稳定生长。结果显示,适宜的曝气能促进小球藻生长,其最适曝气比率为20%,过量曝气会抑制小球藻生长;曝气比率(x)与ODmax、Cmax、μmax拟合方程分别为:Omax=170.63x3-231.83x2+84.341x+1.8439(0x50%;R2=0.9850)、Cmax=15.844x3-19.803x2+6.8594x+0.0521(0x50%;R2=0.9285)、μmax=8.1202x3-11.428x2+4.4963x+0.1173(20%x30%;R2=0.8581);50%x70%的关系式有待进一步验证。探究不同曝气比率对小球藻生长的影响,可为其优化培养与资源化利用提供理论依据。     

0#柴油和原油的水溶性成分对小球藻(Chlorella vulgaris)生长的影响

采用室内培养方法,研究了不同浓度0#柴油和原油的水溶性成分(Water accommodated fraction,WAF)对小球藻(Chlorella vulgaris)的生长影响及其差异.结果显示,低浓度的0#柴油WAF(0.30、0.10 mg/L)和原油WAF(1.17、0.58 mg/L)能够促进小球藻的生长,且0#柴油WAF的0.10 mg/L实验组和原油WAF的0.58 mg/L实验组在96h时,小球藻细胞密度显著高于对照组(P＜0.05);而高浓度的0#柴油WAF(8.10、2.70、0.90 mg/L)和原油WAF(9.36、4.68、2.34 mg/L)会抑制小球藻的生长.0#柴油和原油WAF对小球藻的96 h-EC50分别为3.34、6.54 mg/L,NOEC分别为0.30、1.71 mg/L,LOEC分别为0.90、2.34 mg/L.0#柴油WAF的毒性高于原油WAF,0#柴油和原油水溶性成分的组分差异是影响二者毒性强弱的主要因素.     

Evaluation of the Potential of Lipid-Extracted Chlorella vulgaris Residue for Yarrowia lipolytica Growth at Different pH Levels

Projections show that the cultivation of microalgae will extend to the production of bio-based compounds, such as biofuels, cosmetics, and medicines. This will generate co-products or residues that will need to be valorized to reduce the environmental impact and the cost of the process. This study explored the ability of lipid-extracted Chlorella vulgaris residue as a sole carbon and nitrogen source for growing oleaginous yeasts without any pretreatment. Both wild-type Yarrowia lipolytica W29 and mutant JMY3501 (which was designed to accumulate more lipids without their remobilization or degradation) showed a similar growth rate of 0.28 h⁻¹ at different pH levels (3.5, 5.5, and 7.5). However, the W29 cell growth had the best cell number on microalgal residue at a pH of 7.5, while three times fewer cells were produced at all pH levels when JMY3501 was grown on microalgal residue. The JMY3501 growth curves were similar at pH 3.5, 5.5, and 7.5, while the fatty-acid composition differed significantly, with an accumulation of α-linolenic acid on microalgal residue at a pH of 7.5. Our results demonstrate the potential valorization of Chlorella vulgaris residue for Yarrowia lipolytica growth and the positive effect of a pH of 7.5 on the fatty acid profile.     

不同氮磷浓度对蛋白核小球藻砷富集和转化的影响

氮(N)、磷(P)是影响蛋白核小球藻生长的重要因素,通过改变培养液中N、P的浓度,可能实现对蛋白核小球藻富集砷(As)进行调控。为探讨N、P浓度对这种微藻吸收As的影响是否与其生长变化有关,采用室内培养实验,首先研究不同N、P浓度对蛋白核小球藻生长的影响;进而选择不影响小球藻生长的N(247、24.7 mg·L-1)、P(6、0.6 mg·L-1)浓度组合,设置0.8、8 mg·L-1的亚砷酸盐(As3+)和砷酸盐(As5+)处理3 d,研究N、P浓度对小球藻As富集和转化的影响。结果表明,当P浓度为6 mg·L-1时,N浓度降低到24.7 mg·L-1不会影响小球藻对As3+和As5+的富集及其胞内As形态的转化;而当N浓度为247 mg·L-1时,P浓度降低到0.6 mg·L-1则会显著增加小球藻对As3+和As5+的吸收和富集,藻细胞内As5+还原、甲基化和外排也显著增强。因此,在不影响小球藻细胞生长的条件下,P对其As富集和转化过程的影响比N更为显著。     

富硒海洋小球藻对三疣梭子蟹血清中部分免疫活性酶的影响

对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)分别饲以单纯配合饵料(对照组)和"配合饵料+富硒藻粉"的混料(试验组),研究其血清中部分免疫活性因子超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化,并对试验结果进行统计学分析。结果表明,试验组三疣梭子蟹血清中的SOD活性逐渐上升,至72 h达到最高点,比对照组高44%;ACP活性24 h即呈大幅度上升趋势,24 h时比对照组高97%,上升趋势维持到48 h达最高点(是对照组的3.7倍),72 h仍为对照组的2.8倍;AKP活性5、24 h分别比对照组高39%、38%,48 h达最高(比对照组高80%);CAT活性24 h是对照组的4.3倍,48 h仍为对照组的2.1倍。试验证实,在投喂"配合饵料+富硒藻粉"的混料72 h内,三疣梭子蟹体内的免疫因子发生了明显的变化,血清中SOD、ACP、AKP、CAT活性在不同时间段均有诱导性升高,显著高于对照组水平,说明饲喂普通饵料添加一定量富硒藻粉能有效激活三疣梭子蟹的免疫活性。     

不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响

[目的]分析不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响,筛选出适宜的抗生素和防腐剂种类及其剂量,为建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系提供参考依据.[方法]在HSM培养基中分别添加10、20、40、60、80和100μg/mL抗生素,包括氯霉素、链霉素、青霉素、庆大霉素和头孢噻肟,以及山梨酸钾(50、100、150和200μg/mL)、乳酸钠(0.5%、1.0%和2.0%)、富马酸二甲酯(0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0和50.0μg/mL)等防腐剂,培养3 d后测定小球藻C.sorokiniana的细胞密度、叶绿素含量及光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm).[结果]添加10~100μg/mL青霉素或10~80μg/mL头孢噻肟对小球藻C.sorokiniana细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm的影响均不显著(P>0.05,下同);添加100μg/mL头孢噻肟会抑制藻细胞生长,抑制率为18.89%,并引起叶绿素含量和Fv/Fm极显著下降(P<0.01,下同).氯霉素、链霉素和庆大霉素等蛋白质合成抑制类抗生素对小球藻C.sorokiniana细胞的毒性较强,高于10μg/mL的链霉素和庆大霉素及高于20μg/mL的氯霉素均极显著抑制藻细胞生长,对应的叶绿素含量和Fv/Fm也极显著下降.3种防腐剂中,山梨酸钾对小球藻C.sorokiniana细胞生长无显著影响,添加200μg/mL山梨酸钾还会促进细胞叶绿素含量增加;乳酸钠对小球藻C.sorokiniana细胞有一定的毒性作用,其藻细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm随添加浓度增加而降低;添加0.1~10.0μg/mL富马酸二甲酯不影响小球藻C.sorokiniana的细胞密度及叶绿素含量,但Fv/Fm极显著下降.[结论]建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系时宜选用青霉素和头孢噻肟为抗生素、山梨酸钾为防腐剂,其推荐使用浓度分别为青霉素100μg/mL、头孢噻肟80μg/mL、山梨酸钾200μg/mL.     

3种有机溶剂及其混合物对蛋白核小球藻时间毒性的探究

已有研究表明部分污染物的毒性具有时间依赖性。以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为指示生物,透明96孔微板为实验载体,以3种有机溶剂甲醇(Meth)、乙醇(Eth)、二甲基亚砜(DMSO)及其不同体积比的混合物为研究对象,应用时间毒性微板分析法(简称t-MTA)系统测定有机溶剂及其混合物在0、12、24、48、72和96 h对C.pyrenoidosa的毒性效应。结果表明,有机溶剂对C.pyrenoidosa具有明显的时间依赖毒性特征,但不同有机溶剂毒性的大小不同,随时间增长速率不同,毒性大小顺序亦随时间发生变化;有机溶剂混合物也具有明显的时间依赖毒性特征,不同比例有机溶剂混合物在不同暴露时间的毒性差异不明显,但不同比例有机溶剂混合物毒性随时间的变化规律不同,在0~24 h,体积比为1:1、1:2和1:3混合物的毒性缓慢增加,2:1、3:1混合物的毒性迅速增加;在24~48 h,1:1、1:2和1:3混合物的毒性迅速增加,2:1和3:1混合物的毒性增加速率减缓;48~96h内5种比例混合物的毒性增加速率均减缓;有机溶剂混合物对蛋白核小球藻的毒性变化规律受体积比较大的组分影响。     

小球藻醇提物对瓦氏黄颡鱼幼鱼生长性能、体成分、消化酶活性及血清生化和抗氧化指标的影响

本试验旨在研究饲料中添加不同水平的小球藻醇提物(EEFCV)对瓦氏黄颡鱼幼鱼生长性能、体成分、消化酶活性及血清生化和抗氧化指标的影响。试验选用体质量约1.85 g的瓦氏黄颡鱼苗540尾,随机分为6个组,每组3个重复,每个重复30尾鱼。各组分别投喂添加0(T0组)、0.25%(T1组)、0.50%(T2组)、1.00%(T3组)、1.50%(T4组)和2.50%(T5组)EEFCV的6种等氮等脂试验饲料,饲养周期为56 d。结果表明:1)T4和T5组的末均重、增重率和特定生长率均显著高于T0组(P<0.05),T4和T5组的饲料系数均显著低于T0组(P<0.05)。各组的存活率、肥满度、脏体比和肝体比无显著差异(P>0.05)。2)各组的粗蛋白质和粗灰分含量无显著差异(P>0.05)。T5组的粗脂肪含量显著高于T0组(P<0.05),T5组的水分含量显著低于T0组(P<0.05)。3)各组的胃、肠和肝脏的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均无显著差异(P>0.05)。4)各组的血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性及胆固醇、甘油三脂、尿素氮、葡萄糖和总蛋白含量均无显著差异(P>0.05)。T1、T3和T4组的血清谷草转氨酶活性显著高于T0组(P<0.05)。5)T4组的血清丙二醛含量显著低于T0组(P<0.05),T3、T4和T5组的血清超氧化物歧化酶活性显著高于T0组(P<0.05)。各组的血清总抗氧化能力无显著差异(P>0.05)。由此可见,饲料中添加EEFCV对黄颡鱼幼鱼生长性能和抗氧化能力有促进作用,以增重率、特定生长率和饲料系数作为主要评估指标,饲料中添加1.50%的EEFCV应用效果较佳。     

微囊藻和小球藻携带WSSV量的变化及对水体游离WSSV的影响

研究了铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和蛋白核小球藻（Chlorellapyrenoidosa）携带白斑综合症病毒（whitespotsyndromevirus,WSSV）数量变化及对水体游离WSSV量的影响。试验设置微藻高、低密度组和不加微藻的对照组,分别加入等量的WSSV粗提液,于第2、第24、第72和第120小时以实时荧光定量PCR检测藻液上清和沉淀藻体的WSSV数量。结果表明,微囊藻和小球藻可携带少量WSSV,且随时间延长而减少;微囊藻携带WSSV量与其细胞数呈显著正相关（P〈0．05）,小球藻携带WSSV量与其细胞数相关性不显著（P〉0．05）;2种微藻均有促进水体WSSV数量消减的效果,且小球藻的消减效果优于微囊藻,对养殖对虾白斑综合症（whitespotsyndrome,WSS）的生态防控更有积极意义。