开题报告内容:
1.选题的目的和意义:
藻株的筛选一般是根据某种目的选择一个主要指标作为筛选条件,例如快速增长,高脂含量,或抗逆性。虽然高通量筛选已经被应用于大规模藻种筛选,但它在全世界范围内只被有限的几个设备齐全的实验室运用。昂贵的分拣设备和熟练技术人员的短缺是一个原因,而另一个原因是,虽然高通量筛选可以很容易的筛选大量的菌株,但它们的生长条件优化和特性研究仍然是一个耗时的过程。因此,对于许多常规实验室,需要其他手段方法以找出有用的藻类菌株从而合理地利用藻类物种池。
鉴于筛选藻种对于微藻研究的重要意义,我们提出利用TAP培养基对野生藻种进行筛选,尝试建立一种简单可行的藻种初步筛选方法。TAP培养基是一种简单的培养系统,通过TAP培养基对野生藻种进行筛选,可以简单有效的快速找出特地环境下优势藻种,并且也有助于表现出藻类的生长潜力和藻类物种的额外的优良特性,得到有价值进行下一步培养的野生藻种。
2.文献综述
微藻(microalgae)是一类广泛分布与陆地、海洋和大气中的一类能够进行光合作用的微生物。微藻并不是一个分类学中的门类,但人们习惯将体积微小只能够在显微镜下观察分辨其形态的微小藻类类群称为微藻。微藻能够利用大气中的CO2在光照条件下进行光合作用,释放氧气的同时生成有机物。藻类光合作用的总反应式如下:
106CO2 16NO3 - HPO42- 122H2O 18H 微量元素 光照 → C106H263O110N16P 138O2
由于其结构原始简单,微藻也是自然界中光合效率最高、繁殖速率最快的生物种类。微藻的种类繁多,截至2012年,全球已知的微藻种类就高达两万余种。另一方面,微藻的数量也十分庞大,据Banerjee[1]等人的估算,微藻光合作用所固定的二氧化碳总量占到了全球净光合作用量的40%左右。
微藻富含蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、不饱和脂肪酸和色素等多种高附加值的生物物质。蛋白质(protein)是生命的物质基础,而它在微藻细胞中的含量是较高的。例如在螺旋藻中,其蛋白质含量高达60%~70%,并且其氨基酸组分非常均衡,8种人体必须氨基酸的含量比例接近或超过联合国粮农组织(FAO)推荐的标准[2]。因此,可以以微藻作为原料来源制作蛋白和氨基酸类食品添加剂、保健食品和药品。
微藻还富含多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,简称PUFAs),由于人和其它哺乳动物只有△4、△5 、△6及△9去饱和酶,缺乏△9 以上的去饱和酶,不能自身合成PUFAs,所以PUFAs是必须在日常饮食中摄取的必需脂肪酸。现有的研究表明,PUFAs具有健脑作用及防治老年痴、改善视网膜,保护视力、抗癌、提高运动效果、降血脂、预防及治疗动脉硬化、预防和治疗心血管疾病、抗炎作用等重要的生理功能[3-6],故而在医疗保健和食品工业中颇受追捧。目前PUFAs的主要商用来源是通过鱼油提取,但是鱼油提取的PUPAs有含量较低、脂肪酸成分复杂、生产和纯化成本高昂、具有鱼腥味等缺点,限制了PUPAs的使用。鉴于以上原因,微藻成为了提取PUPAs新工艺的研究重点。
