Effect of fish meal replacement by Chlorella meal with dietary cellulase addition on growth performance,digestive enzymatic activities,histology and myogenic genes’ expression for crucian carp Carassius auratus

This study was conducted to investigate the effects of fish meal (FM) replacement by Chlorella meal (CM) with dietary cellulase supplementation on growth performance, digestive enzymatic activities, histology and myogenic genes’ expression in crucian carp Carassius auratus (initial body weight: 2.90 ± 0.02 g, mean ± SEM). Six isonitrogenous diets were formulated at two cellulase levels (0 and 2 g kg^?1). At each cellulase level, CM was added at three levels of 0, 533.1 and 710.8 g kg^?1 to substitute 0, 75 and 100% of dietary FM respectively. Each experimental diet was randomly assigned to triplicate groups with 25 juvenile fish per fibreglass tank for 8 weeks. Dietary CM substitution significantly increased growth, feed utilization, amylase activity and the expression of Myod, Mrf4 and Myf5, but reduced the Myog expression. Dietary cellulase addition increased hepatosomatic and viscerosomatic index, lipase activity and the expression of Mrf4, but reduced trypsin activity and the expression of Myog and Myf5. Dietary CM substitution enlarged the cell size and also caused some karyopyknosis in liver. Our results showed that CM could totally replace FM in diets; dietary cellulase supplementation at the level of 2 g kg^?1 played a subtle role in improving growth and feed utilization for crucian carp.     

小球藻粉水热催化液化制备生物油

为探索新型生物质燃油的开发,该文以小球藻粉为原料,采用水热催化液化方法制备生物油。研究了液化温度,液化时间,催化剂等因素对液化率的影响,在此基础上采用正交试验,以液化率为指标,探讨了生物油优化的制备工艺;利用傅里叶红外光谱(FTIR)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术分析了小球藻粉生物油的基团结构与组成。结果表明,小球藻粉优化的液化反应条件为:采用质量分数5%的Ce/HZSM-5为催化剂,在300°C水热条件下催化液化20min,小球藻粉和溶剂料液比为1:10g/mL,液化率达39.87%。在此条件下制备的小球藻粉生物油的主要成分为醇类,酯类以及部分碳氢化合物,热值达26.09MJ/kg。和传统木质纤维素类生物质相比,小球藻粉制备的生物油成分更接近传统化石燃油且热值更高,显示了良好的应用前景,为微藻生物质液体燃料的制备提供参考。     

Assessment of Bioactive Potential of Aqueous Protein Extracts from Diatoms Nitzschia laevis,Spirulina platensis,and Chlorella vulgaris

The bioactivities of protein extracts from Nitzschia laevis, Spirulina platensis, and Chlorella vulgaris were evaluated in vitro. Free radical scavenging potential, reducing power, oxygen radical absorbance capacity, superoxide anion radical, xanthine oxidase inhibition, and potential to inhibit angiotensin 1-converting enzyme (ACE) and acetylcholinesterase enzyme (AChE) were studied. Nitzschia protein extracts showed the highest 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging activities, reducing power, and ACE inhibitory activity. Spirulina’s proteins showed the highest 2,2′-Azino-bis (3 ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging activity, xanthine oxidase, and AChE inhibition activities. Aqueous protein extracts from Nitzschia, Spirulina, and Chlorella showed in vitro antioxidant, anti-ACE, and anti-AChE activities, suggesting possible new sources of bioactive proteins of different phyla with nutraceutical and pharmaceutical potentials.     

金属纳米颗粒对蛋白核小球藻生长活性的影响

研究了金属Fe、Ni纳米颗粒对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa生长活性的影响,探讨了金属纳米材料的生物安全性问题。结果表明：Fe、Ni金属纳米颗粒不仅能吸附在藻细胞表面,造成其团聚沉淀,而且还能进入细胞内部,引起细胞的形变和结构损伤,从而抑制了小球藻的正常生长,降低小球藻的生物量,对小球藻具有一定的毒性效应。     

小球藻的风干致死及干燥保护研究

[目的]研究小球藻的风干致死及干燥保护方法。[方法]比较7种保护剂对处于对数生长期的小球藻细胞的保护作用。[结果]海藻糖对藻细胞的保护效果最好,当海藻糖用量为5%时,藻细胞存活率提高了50%。[结论]该研究结果对淡水微藻的诱变育种具有重要指导意义。     

基于遗传算法优化BP神经网络的小球藻生长模型的建立与应用

[目的]探讨用遗传算法优化BP神经网络对小球藻生长模型的建立与应用。[方法]使用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,并使用该网络模型,以小球藻培养时间和残余葡萄糖为输入,菌体光密度值（OD680）为输出,对小球藻在500 L多功能生物反应器中的生长情况进行了建模,还探讨了该模型的应用情况。[结果]经过遗传算法优化的BP神经网络,其泛化值的误差平方和比BP神经网络的小,因而预测值更加接近实际值。t检验表明,所建立的模型是可信的。验证表明,该模型具有良好的拟合度,能够很好地描述在500 L多功能生物反应器中培养的小球藻的生物量（OD680）与残余葡萄糖和培养时间之间的关系。[结论]所建立的模型可用于试验结果的预测,对小球藻的培养控制具有指导意义。     

普通小球藻八氢番茄红素合成酶基因psy的cDNA克隆及生物信息学分析

通过RACE-PCR首次克隆获得了普通小球藻(Chlorella vulgaris)中八氢番茄红素合成酶编码基因psy 的cDNA全长序列.该序列全长1 605 bp,包括1 245 bp开放阅读框,编码415个氨基酸.氨基酸序列对比及系统发生分析表明其与其他物种的PSY蛋白具有同源性,与绿藻聚为一支,与小球藻(Chlorella variabilis)、原壳小球藻(Auxenochlorella protothecoides)和佐夫色绿藻(Chromnochloris zofingiensis的遗传距离最近(分别为0.173、0.188和0.239),并具有较高的相似性(81％ ～ 84％)和一致性(69％ ～ 76％).亚细胞定位预测表明普通小球藻PSY前45个氨基酸残基为叶绿体转运肽,可能引导翻译后的肽链进入叶绿体.保守区块、特征基序分析及三维建模显示,序列中具有多个潜在的蛋白质修饰位点,以及PSY蛋白的保守区块和特征基序,包括两个保守的底物-镁离子结合位点和两个活性位点遮蔽残基,用于结合底物及保护催化反应中间产物;普通小球藻PSY蛋白中还具有一个特异的底物-镁离子结合位点,其活性和功能还未知.总之,研究结果揭示了普通小球藻psy基因的cDNA全长序列及可能的蛋白质序列结构特性,结果可为构建过表达载体,提高类胡萝卜素产量提供相关信息.     

生物炭与小球藻联合吸附重金属的效果

[目的]研究生物炭与小球藻对水体中重金属单独及联合吸附特性。[方法]以小麦秸秆生物炭和小球藻为吸附剂,进行了不同添加量的生物炭对Pb的吸附等温试验,小球藻对Pb等温吸附试验,以及生物炭和小球藻联合吸附Pb的等温吸附试验。[结果]生物炭与小球藻对Pb的等温吸附曲线均符合Langmuir方程。当生物炭添加量为50 mg/L时,吸附量最大,为203.339 mg/g;小球藻添加量为500 mg/L时最大吸附量为67.851 mg/g;生物炭和小球藻联合吸附的最大吸附量为79.144 mg/g。[结论]生物炭联合小球藻用于吸附Pb的最大吸附量高于单独吸附。     

小球藻的风干致死及干燥保护研究

[目的]研究小球藻的风干致死及干燥保护方法。[方法]比较7种保护剂对处于对数生长期的小球藻细胞的保护作用。[结果]海藻糖对藻细胞的保护效果最好,当海藻糖用量为5%时,藻细胞存活率提高了50%。[结论]该研究结果对淡水微藻的诱变育种具有重要指导意义。     

pH与氟对莱茵衣藻和蛋白核小球藻胞外碳酸酐酶活性及光合效率的影响

本文研究了不同pH（5.0、7.0和9.0）和F-浓度（0.1、1、10、50、100、200mmol·L-1）对莱茵衣藻和蛋白核小球藻的胞外碳酸酐酶活性、PSⅡ实际光合效率ΦPSⅡ和叶绿素a合成量的共同影响。结果表明：在低于1mmol·L-1的F-作用下,两种微藻的生理和生长指标主要受pH影响;酸性条件下,两种微藻胞外碳酸酐酶活性显著低于中性和碱性条件时,ΦPSⅡ随pH升高而增大,叶绿素a合成量随pH升高而增加。在高于1mmol·L-1的F-作用下,两种微藻的生理及生长指标受F-和pH共同影响,且F-的作用大于pH的作用,胞外碳酸酐酶活性随着F-浓度升高先增加后降低,同时随着pH下降而降低;ΦPSⅡ和叶绿素a合成量则随着F-浓度升高和pH下降而迅速下降。胞外碳酸酐酶活性、ΦPSⅡ和叶绿素a合成量都能够作为指示微藻受氟胁迫的指标,以微藻为材料除去自然界氟超标水体中的超标F-,理论上是可行的。