基因工程在生物柴油原料中的应用研究

生物柴油由于其燃烧性高、污染小、可再生等优点,是传统化石燃料的理想替代能源,并已在世界范围内得到广泛应用。基因工程技术在生物柴油中的应用,主要集中在提高生物柴油原料的脂类含量上,如对含油植物和含油微藻的研究。结合国内外主要研究进展,综述了运用基因工程技术提高生物柴油原料脂类含量的8种途径,如超量表达乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合成酶、苹果酸酶等。最后指出:将微藻作为生产原料是我国生物柴油产业发展的必然趋势,通过转录因子途径调控脂类的积累,是未来生物柴油产业发展的重要研究方向。     

产油微藻的筛选与培养研究进展

微藻油含量高,环境适应性强,净碳值几乎为零,因此利用含油微藻作生物柴油的原料来源是生物燃料产业最具竞争力的选择之一。结合国内外研究进展,综述了有关产油微藻的筛选、培养以及微藻培养反应器等方面的最新研究进展,对微藻产生物柴油产业的发展趋势和研发方向提出了建议。     

利用微藻生产生物柴油

微藻是最古老的单细胞植物类生物,能利用太阳光能和二氧化碳(CO2 )进行光合作用并转化为生物质的从这种生物质中即能获得有用成分,也能得到生物柴油.微藻生物柴油技术包括富油微藻的筛选和培育、优良高油藻种的获得;然后是富油微藻的培养、生成微藻生物质;再经过采收、加工转化为微藻生物柴油.笔者阐述了以微藻作为原料的生物柴油优势,介绍了国内外微藻生物柴油的应用现状、基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展,以及在微藻构建工程中面临的问题和应采取的对策,并提出了微藻能源的开发前景.     

富油微藻育种技术研究进展

微藻因生长快、油脂含量高/占用可耕地面积少等优势成为生物柴油的重要原料之一,优良的富油微藻藻株是研究和生产微藻生物柴油的首要关键技术.从选择育种、诱变育种、细胞融合和基因工程育种等方面阐述了当前富油微藻的选育概况.     

微藻生物柴油的研究进展

作为化石燃料的替代品,生物柴油具备特殊的优势。微藻是一种CO2固定效率及油脂含量高、生长周期短、不影响食物安全保障的单细胞生物,是生物柴油的理想来源。综述了产油微藻的培养、收获及生物柴油制备等相关技术的发展现状,并提出了发展过程中出现的问题及对策,最后对微藻生物柴油技术的发展前景进行了展望。     

微藻油脂含量不同测定方法的比较研究

为了对微藻油脂含量不同测定方法进行比较,以球等鞭金藻8701 Isochrysis galbana Parke 8701和小新月菱形藻Nitzschia closterium f.minutissima两种微藻为研究对象,采用溶剂提取法和苏丹黑B染色法对其油脂含量进行测定,建立了两种微藻油脂含量与苏丹黑染色后吸光度A645 nm的线性回归方程,并应用于微藻油脂积累培养过程的快速测定,利用气相色谱法对两种微藻脂肪酸组成进行分析。结果表明:当提取溶剂为二氯甲烷和甲醇的混合溶剂(二者的体积比为1∶2)时,油脂提取效果较好,得到球等鞭金藻8701和小新月菱形藻的油脂含量分别为22.99%和16.89%;采用苏丹黑B染色法测定的油脂含量基本和生物量大体一致,是一种可行的估测油脂含量的方法;气相色谱检测结果显示,两种微藻具有明显不同的脂肪酸组成特征,球等鞭金藻8701的饱和脂肪酸含量(55.02%)较小新月菱形藻(51.39%)高。研究表明,从两种微藻的油脂含量和脂肪酸组成来看,球等鞭金藻8701较小新月菱形藻更适用于作为生物柴油的原料。     

高油脂产量微藻的选育方法及研究进展

能源短缺和环境问题已经成为人类面临的全球性重大危机,生物质能作为一种环境友好的可再生能源受到国内外学者的关注。微藻作为生物质能原料有很多优势,但制约微藻生物质能源工业化生产的主要限制因素之一是微藻的油脂含量。选育高油脂含量的微藻株系是目前微藻领域的研究热点之一。在此综述了微藻作为生物质能原料的优势和基于生物质能原料生产的微藻选育的研究进展。     

壳聚糖絮凝微藻富集的研究进展

壳聚糖是一种天然碱性多糖,作为絮凝剂能够有效地富集微藻。可与藻类一起,在生物医药、保健食品、生物饲料、生物柴油和乙醇燃料等方面有很好的利用价值。通过与无机颗粒材料和碱液复合使用,可以很好地提高絮凝效率。对其絮凝机理与效果的研究进展进行了综述。     

基于Web of Science的微藻生物柴油文献计量分析

通过检索ISI Web of Science网络数据库在1991～2011年期间发表与微藻生物柴油相关的文献,借助文献计量学研究方法,从文献类型和出版物语言、年份分布情况、学科和期刊分布、国家/地区分布及研究机构分布等多方面分析微藻生物柴油的研究进展。     

新一代生物柴油原料——微藻

生物柴油是指来自生物体的油脂经转酯作用而形成的单烷基脂肪酸酯。从目前的情况来看,以高等植物、动物等油脂为原料生产的生物柴油根本无法满足人们的需求。某些微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点,而被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。该文结合中国生物柴油的发展状况,剖析了利用微藻生产生物柴油的优势,并就其存在的劣势重点地从优良藻种的筛选、产油培养条件与技术的改进、生物柴油提炼方法与过程系统化等方面,提出了应对措施,并展望了其应用的前景。     

浓缩方法及保存条件对小球藻藻膏脂肪酸的影响

研究了不同浓缩方法 （离心法、明矾絮凝法和壳聚糖/海藻酸钠混合溶液絮凝法）对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidesa粗脂肪和脂肪酸含量的影响,以及在不同保存条件下（常温、冷藏和冷冻）藻膏脂肪酸含量的变化规律。结果表明：1）离心浓缩组（简称离心组）粗脂肪的质量分数占干物质的23.38%,壳聚糖/海藻酸钠混合絮凝浓缩（简称壳/海组）为14.12%,明矾絮凝浓缩组（简称明矾组）仅为4.17%,3组的粗脂肪含量之间均存在显著差异（P〈0.05）。2）用3种浓缩方法得到的藻膏中均检测出相同种类的脂肪酸,其中主要脂肪酸为16：0、16：1和20：5n-3。但3组之间各种脂肪酸含量存在不同程度的差异,明矾组的多不饱和脂肪酸总量（38.55%）分别为离心组（50.87%）和壳/海组（52.23%）的76%和74%,而饱和脂肪酸总量（31.74%）约为离心组（20.33%）和壳/海组（19.07%）的1.6倍和1.7倍。3）小球藻藻膏分别在常温（14.5～18.5℃）下保存3周、4℃下保存8周、-24℃下保存半年时,其脂肪酸种类保持不变,大部分脂肪酸的含量也无明显变化;但在-24℃下保存1年时,20：5n-3脂肪酸和多不饱和脂肪酸分别由初始值的41.81%和50.87%减少至39.50%和47.84%,而单不饱和脂肪酸则由初始值的27.54%增加至30.20%。     

深圳湾水域微藻的分离及分子生物学鉴定

微藻应用广泛,微藻生物燃料是近年研究热点.深圳的地理和气候条件都非常适宜微藻的生长,具有丰富的微藻资源.从深圳湾水域3个不同位置分别采集了表层和深层(5 m)的水样,利用Soil extrat培养基和Kuhl培养基对水样中的微藻进行分离.将分离得到的菌株扩大培养后提取其基因组DNA,经聚合酶链式反应(PCR)放大18S rRNA,利用内切酶st Ⅰ和TaqⅠ对PCR产物进行双酶切反应以筛选不同的菌株.将不同菌株的PCR产物测序后通过与美国国家生物技术信息中心数据库比对,确定微藻品种.共得到微藻菌株71个,分属于16个不同的属,利用MEGA 5软件建立了系统发育树.同时,初步建立了深圳本地微藻种质资源库.     

4株淡水微藻的适宜温度、光照强度及其细胞组成

采用单因子试验方法,研究了不同温度和光照强度对4株微藻(多芒藻Golenkinia sp.SHOU-F56,绿球藻Chlorococcum sp.SHOU-F93,月牙藻Selenastrum sp.SHOUF119和绿球藻Chlorococcum sp.SHOU-F124)生长的影响,并分析了在适宜培养温度和光照条件下4株微藻细胞的生化组成。结果表明:多芒藻,绿球藻SHOU-F93,月牙藻和绿球藻SHOU-F124的最适温度条件分别为29.5、19.3、21.5和24.3℃;最适光照强度分别为35.5、8.3、22.5和19.2μmol/(m2·s)。绿球藻SHOU-F93的色素和总糖含量最高,分别占细胞干重的3.26%和20.90%,蛋白质较高的为绿球藻SHOU-F93和月牙藻,分别为32.64%和33.91%,月牙藻的总脂含量最高(23.74%)。4株微藻主要的脂肪酸为16∶0、18∶1n-9、18∶2n-6和18∶3n-3。依据4株微藻的细胞组成特点,后续可作为淡水饵料微藻开发利用。     

饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾生长及肝脏脂肪酸的影响

【目的】探索饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾生长、肝脏组织中脂肪酸变化的影响,丰富水产动物的脂肪酸研究。【方法】按饲料中添加不同油脂设猪油组（L组）、猪油＋豆油组（LS组）、豆油组（S组）、豆油＋鱼油组（SF组）和鱼油组（F组）5个处理,分别制成饲料颗粒投喂凡纳滨对虾幼虾,6周后利用毛细管气相色谱法分析幼虾肝胰腺中各种脂肪酸的组成及含量。【结果】F组凡纳滨对虾幼虾生长优于其他处理组,L组饲料对幼虾生长明显不如其他组;饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾肝脏中的脂肪酸含量有影响。肝脏中DHA（C22：6n3）、EPA（C20：5n3）含量与饲料中DHA、EPA含量呈正相关;在饲料中添加混合油脂比添加单一油脂更有利于脂肪酸吸收;幼虾肌肉中脂肪酸变化的趋势与饲料脂肪酸变化的趋势一致,大量饱和脂肪酸C16：0、C18：0快速减少;其次是C18：1n9。【结论】在饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾肝脏中的脂肪酸含量有影响,但对肝脏脂肪酸种类无影响;饲料中添加混合油脂对幼虾生长优于添加单一油脂。     

饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾生长及肝脏脂肪酸的影响

【目的】探索饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾生长、肝脏组织中脂肪酸变化的影响,丰富水产动物的脂肪酸研究。【方法】按饲料中添加不同油脂设猪油组（L组）、猪油+豆油组（LS组）、豆油组（S组）、豆油+鱼油组（SF组）和鱼油组（F组）5个处理,分别制成饲料颗粒投喂凡纳滨对虾幼虾,6周后利用毛细管气相色谱法分析幼虾肝胰腺中各种脂肪酸的组成及含量。【结果】F组凡纳滨对虾幼虾生长优于其他处理组,L组饲料对幼虾生长明显不如其他组;饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾肝脏中的脂肪酸含量有影响。肝脏中DHA（C22：6n3）、EPA（C20：5n3）含量与饲料中DHA、EPA含量呈正相关;在饲料中添加混合油脂比添加单一油脂更有利于脂肪酸吸收;幼虾肌肉中脂肪酸变化的趋势与饲料脂肪酸变化的趋势一致,大量饱和脂肪酸C16：0、C18：0快速减少;其次是C18：1n9。【结论】在饲料中添加不同油脂对凡纳滨对虾幼虾肝脏中的脂肪酸含量有影响,但对肝脏脂肪酸种类无影响;饲料中添加混合油脂对幼虾生长优于添加单一油脂。     

不同采烤方式对烤烟上部叶脂质褐变的影响

【目的】明确烤烟上部叶不同采烤方式对烟叶褐变的影响,探索适宜的采烤方式,为提高上部叶可用性提供理论指导。【方法】以正常采烤处理烟叶（CK）、2片叶带茎烘烤（T1）、4片叶带茎烘烤（T2）和6片叶带茎烘烤（T3）的上部叶为试验材料,利用透射电镜、扫描电镜和基因表达量分析技术从细胞结构和基因分子水平层面,探讨采烤方式对上部...     

家蚕与不同品种桑树之间的脂质代谢关系（摘要）

[目的]探讨家蚕与其寄主植物体内脂质代谢的相互关系,为研究桑叶中营养物质含量对家蚕生长发育的影响提供参考。[方法]以家蚕品种NB4D2以及V-1、S-36、M-5 3种桑树品种的嫩叶、半成熟叶、成熟叶为研究对象;利用气液色谱法对桑叶中以及家蚕体内总脂以及脂肪酸含量进行分析;采用方差分析和多重比较方法进行数据处理。[结果]桑树嫩叶中油脂含量高于半成熟叶和成熟叶;嫩叶中脂肪酸前体含量较高,半成熟叶中不饱和脂肪酸含量较高,成熟叶中饱和脂肪酸含量较高;V-1桑树品种的叶面油脂含量高于S-36和M-5品种;V-1和S-36叶片中不饱和脂肪酸含量较高,M-5叶片中饱和脂肪酸含量较高;在蚕的血淋巴中没有发现月桂酸,但在其排泄物中含量较高;取食M-5叶片的蚕幼虫的血淋巴中棕榈酸和硬脂酸含量较高,而取食S-36和V-1叶片的蚕幼虫的血淋巴中亚油酸和亚麻酸含量较高,但桑树叶片中油酸和亚油酸比例是相互交替的;M-5叶片中油酸和亚油酸所占比例分别为1.93%和16.8%,而取食该品种叶片的蚕幼虫血淋巴中油酸和亚油酸所占比例则分别为21.5%和6.95%;取食S-36和V-1叶片的蚕幼虫血淋巴中油酸和亚油酸含量变化也有类似的转变。[结论]家蚕血淋巴、排泄物中油脂及脂肪酸的含量与桑树的品种及桑叶的成熟度密切相关,该研究结果对家蚕的育种与繁殖具有重要的指导意义。     

奶牛乳腺长链脂肪酸转运的研究进展

奶牛乳脂中的长链脂肪酸（LCFA）JL乎全部来源于从消化道吸收并转运人血液的食物外源性LCFA,然后跨膜进入乳腺上皮细胞参与乳脂合成,而参与LCFA跨膜运输的脂肪酸转运蛋白有：脂肪酸转运蛋白家族（Fattyacid transport proteins,FAPTs）、脂肪酸转位酶（Fatty acid translocase,FAT／CD36）、脂肪酸结合蛋白家族（Fattyacid binding proteins,FABPs）和小窝蛋白（Caveolinproteins）。文章在综述LCFA跨膜运输研究的基础上,重点介绍4种LCFA转运蛋白的研究进展,发现在奶牛乳腺中表达的只有FAT／CD36和FABPs,而FATPs和小窝蛋白在奶牛乳腺中是否表达并参与LCFA的转运仍有待进一步研究确定。因此,应利用营养学、分子生物学和细胞生物学等方法,在体内和体外对FAT／CD36、FABPs、FATPs和小窝蛋白在泌乳期奶牛乳腺中的表达规律、作用机理进行深入研究,以探明其在乳腺LCFA转运中的作用及调控机制．并为优化乳脂组成实施的营养调控提供科学依据。     

饲料中脂肪及乳化剂含量对仿刺参幼参生长和体组成的影响

在实验室条件下研究了饲料中脂肪及乳化剂含量对仿刺参Apostichopus japonicus幼参生长和体组成的影响。试验1,在11．5—21．5℃水温下,将体质量平均为2．71g的仿刺参放养在容量为50L的水槽（45cm×31cm×30cm）中,投喂以鱼粉和玉米蛋白为蛋白源,深海鱼油为脂肪源的膏状饲料（粗蛋白质的质量分数为19．8％,粗脂肪的质量分数分别为2．80％、3．65％、4．50％、5．35％、6．20％和7．05％）。经60d饲养,结果表明,饲料中脂肪的质量分数为6．20％时,幼参的特殊生长率、表观脂肪消化率与脂肪含量的乘积及体内高度不饱和脂肪酸含量最高。二次回归拟合曲线表明,幼参饲料中脂肪的适宜质量分数为5．35％-7．05％,最适为5．88％。试验2,饲料中蛋白质和脂肪质量分数分别为24％和5．0％（大豆油作为脂肪源）,在脂肪中分别加入0、5％、10％和15％的大豆卵磷脂作为脂肪乳化剂,饲养体质量平均为5．48g的仿刺参。经45d饲养,结果表明,10％的乳化剂组幼参的特殊生长率和脂肪表观消化率显著高于其他各组（P〈0．05）,该浓度的乳化剂对幼参肠道萎缩的抑制性效果较好。本研究表明：饲料中适宜的脂肪含量能有效地促进仿刺参的生长,提高体内多不饱和脂肪酸的含量（特别是在适宜的温度下）;饲料中含有丰富的多不饱和脂肪酸可促进仿刺参生长,增强其体质。