国家高技术研究发展计划(2006AA02Z226)
- 作品数：6 被引量：44H指数：4
- 相关作者：史贤明吴正云施春雷曲春波淦志兵更多>>
- 相关机构：上海交通大学四川大学华中农业大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学轻工技术与工程更多>>
- 小球藻异养生长及叶黄素合成量影响因子的优化研究被引量：8
- 2007年
- 通过摇瓶实验研究了影响小球藻异养生长和叶黄素合成的6个重要因子:接种量、通气量以及葡萄糖、KNO3、KH2PO4和MgSO4的起始浓度,并通过均匀设计实验建立了4种主要培养基组分浓度对细胞生长和叶黄素合成量影响的数学模型。研究表明:在摇瓶实验中,培养液装量少或转速快有利于小球藻细胞生长和叶黄素合成,因此充足的通气量是必要条件;在10～60g·L-1范围内,较高的葡萄糖起始浓度可提高小球藻的最终生物量和叶黄素产量,但抑制小球藻的细胞生长;在2∶1～12∶1范围内,较低的C∶N比有利于细胞中叶黄素含量的增加,而对小球藻细胞生长的影响较小。通过建立数学模型、对上述参数进行优化,小球藻的比生长速率和细胞中叶黄素含量得到了显著提高,最大比生长速率和细胞中叶黄素含量分别达到2.32d-1和3.18mg·L-1。
- 吴正云曲春波史贤明
- 关键词：小球藻异养培养叶黄素均匀设计
- 微藻生物合成叶黄素的研究进展被引量：9
- 2010年
- 叶黄素不仅是天然色素,而且具有多方面的生理活性功能。目前商业化生产的叶黄素主要是从植物万寿菊中提取,在原料来源和生产效率等方面受到一定限制。作为一种具有良好前景的替代方式,利用微藻生物合成叶黄素近年来受到越来越多的关注。本文综述了国内外关于微藻生物合成叶黄素的藻株筛选、代谢途径、培养参数优化、动力学模型以及提取工艺方面的研究进展。
- 吴正云史贤明曾娟
- 关键词：微藻叶黄素生物合成
- 小球藻异养合成叶黄素的代谢流量分析被引量：3
- 2009年
- 构建了小球藻在异养培养条件下合成叶黄素的代谢网络,并进行了代谢流量分析。分析结果显示,目前用于叶黄素合成的代谢流量较低,如果将其流量增加数倍并不会对小球藻的主要代谢产生明显影响;叶黄素对葡萄糖的最高理论得率远高于目前的实际得率,显示在小球藻异养合成叶黄素的得率方面还有很大的优化提高空间。对关键代谢节点流量分配的分析结果表明,在乙酰辅酶A节点,绝大部分代谢流量进入了三羧酸循环和细胞物质合成途径,该节点的刚性可能是限制叶黄素产率提高的主要因素。
- 吴正云施春雷史贤明
- 关键词：小球藻异养培养叶黄素代谢流分析
- 原壳小球藻番茄红素ε环化酶基因的克隆和分析被引量：4
- 2009年
- 【目的】番茄红素ε环化酶(lycopene epsilon cyclase)是叶黄素代谢途径中处于分支位点的关键酶。它催化线性的番茄红素选择性环化,形成胡萝卜素,再进一步合成叶黄素(lutein)。本研究的目标是克隆原壳小球藻(Chlorella protothecoides CS-41)LCYE基因的全长cDNA,通过该基因的生物学信息分析预测其表达产物的空间结构与功能位点,并验证该表达产物的生物学活性。【方法】采用cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends)和RT-PCR技术克隆原壳小球藻LCYE基因的全长cDNA序列。分别采用PredictProtein、Pfam HMMs和Swiss-Model等在线分析软件分析LCYE的基本生物学信息,预测蛋白质功能位点和空间结构。利用pET28-a(+)构建LCYE基因的原核表达质粒pET-LCYE,并转入大肠杆菌BL21(DE3),再利用IPTG诱导LCYE基因超量表达。此外,携带pAC-LYC质粒的大肠杆菌工程菌能够积累番茄红素,可用于验证LCYE基因编码蛋白的酶活。【结果】获得了原壳小球藻的LCYE基因的cDNA序列,长2107bp,GenBank登录号为FJ752528。序列分析表明:它含有1731bp的完整开放阅读框(ORF),编码576个氨基酸,与高等植物和其他藻类的LCYE有很高的相似性,其中相似性最高的是莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii XM001696477.1),达到67%。第48～459个氨基酸残基为一个典型的番茄红素环化酶蛋白(Lycopene cyclase protein)结构域(pfam05834),第261～284个氨基酸残基为一个典型的环化酶保守的模体。SDS-PAGE检测表明,LCYE基因在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了超量表达。携带pAC-LYC质粒的大肠杆菌工程菌在获得LCYE基因后,其颜色从粉红色变为黄色。【结论】原壳小球藻LCYE基因的全长cDNA为2107bp,预测出番茄红素ε环化酶所特有的保守功能区域,构建了它的三维结构模型。同时,阐明了小球藻和衣藻的亲缘关系。最后,证实了本研究克隆到的LCYE基因编码的蛋白具有番茄红素ε环化酶的功能�
- 李婷施春雷淦志兵史贤明
- 关键词：叶黄素
- 原壳小球藻对6种常用抗生素的敏感性评价被引量：10
- 2012年
- 目的:评价原壳小球藻对6种常用抗生素的敏感性,找到合适的抗生素作为藻株遗传改造的抗性标记。方法:在固体培养基中筛选最适合用于原壳小球藻筛选的抗生素,然后在液体培养基中加入不同浓度的抗生素,分别在第4天,第7天,第14天和第21天测定藻液的OD440值并计算抗生素对藻的生长抑制率(P%)。根据抑制率(P%)与抗生素浓度(C)的关系来评估原壳小球藻对抗生素的敏感性。结果:经过2周的筛选试验,在固体培养基中,潮霉素的致死剂量为20μg/mL,链霉素、卡那霉素、壮观霉素、氯霉素的致死剂量分别超过100、500、100、600μg/mL。而在G418质量浓度为5μg/mL时,原壳小球藻的生长就受到显著的抑制;当质量浓度为10μg/mL时已经完全抑制了原壳小球藻的生长,因此,对于G418而言,10μg/mL是原壳小球藻生长的致死剂量。在液体培养基中,G418的作用剂量与固体培养基中的剂量一致,并且5μg/mL对原壳小球藻生长的抑制率维持在80%以上,10μg/mL对原壳小球藻生长的抑制率维持在95%左右。结论:原壳小球藻对氯霉素不敏感,对卡那霉素、链霉素、壮观霉素较为敏感,对潮霉素表现出高度敏感性,对G418最敏感。与其它5种抗生素相比,G418更适合作为原壳小球藻遗传转化的抗生素抗性选择标记。
- 淦志兵李美芽施春雷史贤明
- 关键词：抗生素基因工程
- 利用啤酒废水小球藻异养培养被引量：12
- 2009年
- 【目的】利用小球藻异养培养技术处理啤酒废水,旨在为啤酒废水资源化利用和降低小球藻生产成本提供一条途径。【方法】在含有10g/L葡萄糖的基本培养基进行异养小球藻高效藻株的筛选,并用于啤酒废水的资源化处理。【结果】从5株小球藻中得到2株适合高密度异养培养的藻株(Chlorella pyrenoidosa 15-2070和Chlorella vulgaris 15-2075),在啤酒废水的资源化处理过程中这2株小球藻得到非常接近的实验结果。利用由废水配制含10g/L葡萄糖的基本培养液培养Chlorella pyrenoidosa 15-2070获得了5.3g/L藻细胞;并且在此过程中,啤酒废水得到有效利用,几种主要污染物最高去除率为:CODcr,92.2%;BOD5,95.1%;NO3--N,98.5%;NH4+-N,92.3%。【结论】啤酒废水中的重要环境污染物在培养小球藻的过程中可以得到有效地清除,并从中可以获得具有商业价值的小球藻细胞。
- 曲春波史贤明
- 关键词：小球藻异养培养
