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蔷薇藻活性产物的代谢调控及藻蓝蛋白的分离纯化

作　者: 张艳燕
导　师: 陈必链
学　校: 福建师范大学
专　业: 微生物学
关键词: 蔷薇藻代谢调控藻蓝蛋白分离纯化抗氧化
分类号: Q946
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

蔷薇藻是一种属红藻门的海洋单细胞微藻,内含淀粉核,蔷薇藻在培养过程中能产生胞外多糖、藻胆蛋白和色素等生物活性物质。本文对蔷薇藻培养基中的氮源进行优化,分别以硝酸钾和尿素为唯一氮源,得到二者的最适浓度;分离纯化该藻的藻蓝蛋白,研究了该藻蓝蛋白的氨基酸组成、稳定性以及体外抗氧化活性。得到以下几个方面的结果:1、以硝酸钾为氮源,当含氮量在1.85～296mmol/L之间,蔷薇藻都能保持良好的生长;在最佳含氮量为3.7mmol/L时,生物量和藻蓝蛋白分别提高了5.13%和15.94%;含氮量为296mmol/L时,获得最高胞外多糖产量,提高了254.87%,表明硝酸盐是蔷薇藻的合适氮源。2、以尿素为氮源,含氮量在1.85～29.6mmol/L之间,藻细胞都能保持良好的生长;在最佳含氮量为14.8mmol/L时,生物量、胞外多糖和藻蓝蛋白分别提高了26.92%、23.58%和35.22%;但是当含氮量≥74mmol/L时,藻细胞死亡,表明高浓度的尿素能抑制蔷薇藻的生长甚至有致死作用。3、硝酸还原酶的酶活测定结果表明了该酶与藻的生物量成正相关,且硝酸钾比尿素更能激发该酶的活性。超氧化物歧化酶的活性随着含氮量的增大而升高。4、经两步硫酸铵沉淀和DEAE Sepharose Fast Flow离子交换柱层析后,得到蔷薇藻的纯藻蓝蛋白的纯度为3.92,SDS-PAGE表明该蛋白由两个亚基组成,分子量分别为18和22kDa,氨基酸测定结果表明该蛋白由17种氨基酸组成。5、藻蓝蛋白在pH为中性、低温避光下具有更高的稳定性。6、通过藻蓝蛋白的体外抗氧化实验,得出纯化后的藻蓝蛋白比粗藻蓝蛋白的抗氧化性更强,而且呈剂量依赖效应。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
中文文摘  5-10
第1章绪论  10-24
  1.1 前言  10
  1.2 蔷薇藻的研究进展  10-13
    1.2.1 蔷薇藻属的定界  10-12
    1.2.2 蔷薇藻属的特征  12
    1.2.3 蔷薇藻属的培养、胞外多糖和藻胆蛋白  12-13
  1.3 海藻代谢  13-17
    1.3.1 氮源对海藻生长代谢的影响  13-15
      1.3.1.1 氮饥饿或氮匮乏对海藻生长代谢的影响  14
      1.3.1.2 不同氮源及浓度对海藻生长代谢的影响  14-15
    1.3.2 其他因素对海藻生长代谢的影响  15
    1.3.3 硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)  15-17
  1.4 藻胆蛋白  17-22
    1.4.1 藻胆蛋白的基本性质  17
    1.4.2 藻蓝蛋白的性质  17-18
    1.4.3 藻蓝蛋白的纯化及鉴定  18
    1.4.4 藻蓝蛋白的稳定性  18-19
    1.4.5 藻蓝蛋白的应用  19-22
      1.4.5.1 抗氧化和抗炎症功能  19-22
      1.4.5.2 免疫功能  22
  1.5 本论文的研究背景、意义及内容  22-24
    1.5.1 研究背景  22-23
    1.5.2 研究意义  23
    1.5.3 研究内容  23-24
第2章不同氮源及浓度对蔷薇藻生长代谢的影响  24-38
  2.1 前言  24
  2.2 材料与方法  24-26
    2.2.1 材料  24
    2.2.2 主要试剂  24-25
    2.2.3 主要仪器  25
    2.2.4 试验方法  25-26
      2.2.4.1 摇瓶培养的方法  25
      2.2.4.2 氮源浓度的设置  25
      2.2.4.3 生物量的测定方法  25
      2.2.4.4 胞外多糖的测定方法  25-26
      2.2.4.5 藻胆蛋白含量测定  26
      2.2.4.6 叶绿素和类胡萝卜素含量测定  26
      2.2.4.7 硝酸还原酶(NR)活性测定  26
      2.2.4.8 超氧化物歧化酶(SOD)的提取和测定  26
  2.3 结果与分析  26-33
    2.3.1 硝酸钾和尿素对蔷薇藻生长代谢的影响  26-29
      2.3.1.1 对生物量的影响  26-27
      2.3.1.2 对胞外多糖的影响  27-28
      2.3.1.3 对藻蓝蛋白的影响  28
      2.3.1.4 对叶绿素和类胡萝卜素的影响  28-29
    2.3.2 最佳氮浓度的确定  29-32
      2.3.2.1 对生物量的影响  29-30
      2.3.2.2 对胞外多糖的影响  30
      2.3.2.3 对藻蓝蛋白的影响  30-31
      2.3.2.4 对叶绿素和类胡萝卜素的影响  31-32
    2.3.3 硝酸还原酶和超氧化物歧化酶  32-33
  2.4 讨论  33-35
  2.5 本章小结  35-38
第3章藻蓝蛋白的分离纯化及性质  38-48
  3.1 前言  38-39
  3.2 材料与方法  39-42
    3.2.1 材料  39
    3.2.2 主要试剂  39-40
    3.2.3 主要仪器  40-41
    3.2.4 试验方法  41-42
      3.2.4.1 蔷薇藻藻蓝蛋白分离纯化流程  41
      3.2.4.2 蔷薇藻藻蓝蛋白粗提液的制备  41
      3.2.4.3 蔷薇藻藻蓝蛋白的柱层析分离纯化  41-42
      3.2.4.4 藻蓝蛋白的纯度鉴定  42
      3.2.4.5 藻蓝蛋白的氨基酸组成  42
  3.3 结果与分析  42-46
    3.3.1 蔷薇藻藻蓝蛋白的分离纯化  42-45
      3.3.1.1 硫酸铵分级沉淀结果  42-43
      3.3.1.2 藻蓝蛋白的柱层析分离纯化  43
      3.3.1.3 藻蓝蛋白的纯度鉴定  43-45
    3.3.2 蔷薇藻藻蓝蛋白的氨基酸组成  45-46
  3.4 讨论  46-47
  3.5 本章小结  47-48
第4章蔷薇藻藻蓝蛋白的稳定性分析  48-56
  4.1 前言  48
  4.2 材料与方法  48
    4.2.1 材料  48
    4.2.2 主要试剂  48
    4.2.3 主要仪器  48
    4.2.4 试验方法  48
  4.3 结果与分析  48-54
    4.3.1 pH对蔷薇藻藻蓝蛋白稳定性的影响  48-49
    4.3.2 温度对蔷薇藻藻蓝蛋白稳定性的影响  49-50
    4.3.3 光照对蔷薇藻藻蓝蛋白稳定性的影响  50-51
    4.3.4 食品添加剂对蔷薇藻藻蓝蛋白稳定性的影响  51-52
    4.3.5 金属离子对蔷薇藻藻蓝蛋白稳定性的影响  52-54
  4.4 讨论  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章蔷薇藻藻蓝蛋白体外抗氧化活性的研究  56-64
  5.1 前言  56-57
  5.2 材料与方法  57-59
    5.2.1 材料  57
    5.2.2 主要试剂  57
    5.2.3 主要仪器  57
    5.2.4 试验方法  57-59
      5.2.4.1 抗羟自由基(·OH)能力的测定  57-58
      5.2.4.2 亚油酸自动氧化抑制试验(FOX化验)  58
      5.2.4.3 抗超氧阴离子自由基(·O_2~-)能力的测定  58
      5.2.4.4 总抗氧化(T-AOC)能力的测定  58-59
  5.3 结果与分析  59-61
    5.3.1 蔷薇藻藻蓝蛋白对羟自由基的清除作用  59
    5.3.2 蔷薇藻藻蓝蛋白对亚油酸自动氧化的抑制  59-60
    5.3.3 蔷薇藻藻蓝蛋白抗超氧阴离子自由基的能力  60-61
    5.3.4 蔷薇藻藻蓝蛋白的总抗氧化能力  61
  5.4 讨论  61-62
  5.5 本章小结  62-64
结论  64-66
参考文献  66-78
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  78-80
致谢  80-82
个人简历Curriculm Vita  82-84

蔷薇藻活性产物的代谢调控及藻蓝蛋白的分离纯化

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