裂壶藻MYA-1381培养条件优化及藻油DHA抗肥胖的初步研究

摘要

DHA，二十二碳六烯酸，是至今为止发现的碳链最长的一种长链多不饱和脂肪酸，是一种人体自身不能合成且必须额外补充的必需脂肪酸。DHA在人体中主要分布在大脑皮层、视网膜、心肌、母乳等处，具有诸多重要的生理功能，例如，摄入DHA可以大大的降低患上心血管疾病、关节炎、心律不齐、哮喘和血脂代谢等慢性疾病的概率。DHA提取纯化的传统方法主要来源于海洋鱼类。随着DHA的生理功能的不断发现，导致DHA的需求量越来越大，然而传统来源远远不能够满足市场的需求。研究表明，鱼类体内的DHA源于其食物链最底层的食物海洋微生物。目前，通过海洋微生物发酵生产DHA已经成为研究的热门。
　　目前发现并应用于生产的富含DHA的海洋微藻并不多，裂壶藻是最理想的工业化生产DHA的藻株。裂壶藻（Schizochytrium limacinum）是一种的真核海洋微藻，营养方式为异养兼自养，生长繁殖速度快，生命力旺盛，可抵御不良生活环境，对营养物质条件要求不高，主要依靠碳源、氮源和无机盐生长，藻粉和藻油DHA对人体安全、无毒副作用。但是，裂壶藻工业化发酵生产还存在诸多问题有待解决。
　　本文中，我们对裂壶藻MYA-1381藻种进行了纯化、保藏，初步研究了裂壶藻的基本生长特性和培养条件，如培养基的pH、温度、种龄和接种量等对其生长的影响，为了更经济高效的提高裂壶藻的生物量和DHA产量，通过单因素法对培养基中四种组分葡萄糖、酵母粉、玉米浆、海盐的浓度优化，得到了培养基最佳添加浓度和培养时间，然后进一步采用Box-Behnken Design优化方法优化培养基组分配比。最后得到了利于裂壶藻生物量和DHA积累的摇瓶发酵培养条件:培养基初始pH为6.5，装液量为100/250 mL，接种量10％，培养温度25℃，摇床转速170 rpm/min，培养基组分分别是葡萄糖52.68 g/L、酵母粉8.78 g/L、玉米浆5.48 g/L、海盐18.40 g/L，培养时间为96 h，生物量达到14.25 g/L，DHA含量可达133.60 mg/g。
　　同时，我们还初步研究了裂壶藻藻油DHA的生理功能——减缓高脂饮食诱导小鼠肥胖的作用。以C57BL/6J小鼠作为研究对象，从体重及相关组织重量、血清相关指标、肝组织形态及肝脏脂质代谢相关基因等方面分析比较不同纯度DHA的裂壶藻藻油对高脂饮食小鼠的影响，并以常规饮食和市售鱼油为对照。研究发现，不同纯度DHA藻油从早期就能防止体重增加，而鱼油在处理后期才显示较好的效果;同时藻油和鱼油均可有效预防高脂饮食诱导的体重增加和腹部脂肪积累，小鼠中血清TG和TC的水平显著降低，两种不同纯度的藻油DHA在缓解高脂饮食诱导肥胖方面无显著不同;这一效果可能是通过调节肝组织中脂质生成、脂质分解和生热相关基因的表达这一机制来实现的。总之，本研究结果提示来源于裂殖壶藻的富含DHA的藻油可以用于预防或治疗肥胖，是一种潜在的抗肥胖功能性食品补充剂。

目录

声明

摘要

符号说明

1．引言

2．DHA简介

2．1 DHA的性质

2．2 DHA的生理功能及应用

2．3 DHA的市场来源

3．裂壶藻的简介

3．1 裂壶藻概述

3．2 裂壶藻DHA的合成机制

3．3 裂壶藻发酵生产DHA的应用

4．肥胖症的现状

5．藻油抗肥胖的研究

6．本研究的意义及内容

6．1 研究的意义

6．2 研究的内容

第二部分 裂壶藻MYA-1381培养条件的优化

1．实验材料

1．1 藻种

1．2 培养基

1．3 实验试剂

1．4 主要仪器及型号

2．实验方法

2．1 藻株纯化

2．2 藻株的培养

2．3 生长曲线的绘制

2．4 单因素法优化发酵培养基

2．5 响应曲面法Box-Behnken优化实验设计

2．6 各种生理指标的测定

3．实验结果与分析

3．1 藻种纯化结果

3．2 光照对裂壶藻生长的影响

3．3 含糖标曲和含氮标曲

3．4 裂壶藻MYA-1381的生长曲线

3．5 不同培养时间葡萄糖梯度浓度对裂壶藻生长的影响

3．6 不同培养时间酵母粉梯度浓度对裂壶藻生长的影响

3．7 不同培养时间玉米浆梯度浓度对裂壶藻生长的影响

3．8 不同培养时间海盐梯度浓度对裂壶藻生长的影响

3．9 响应曲面法Box-Behnken优化实验设计

4．讨论

4．1 藻株纯化

4．2 藻种的保藏

4．3 藻株的基本培养条件

5．结论及展望

第三部分 藻油DHA抗肥胖的初步研究

1．实验材料

1．1 材料

1．2 试剂及器材

2．实验方法

2．1 动物分组及处理

2．2 组织取材及处理

2．3 观测指标与方法

3．实验结果与分析

3．1 DHA对高脂饮食诱导肥胖的小鼠体重、组织重量和葡萄糖耐受与胰岛素耐受的影响

3．2 DHA对高脂饮食诱导肥胖的小鼠血脂指标的影响

3．3 DHA对高脂饮食诱导肥胖的小鼠肝组织形态的影响

3．4 藻油DHA抗肥胖机制的研究

4．讨论

5．结论与展望

参考文献

致谢