脉冲式添加氮源对耐温微藻Desmodesmus sp.F51细胞生长和细胞组成的影响

doi:10.7506/spkx1002-6630-201714010

食品科学 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (14): 64-70.doi: 10.7506/spkx1002-6630-201714010

脉冲式添加氮源对耐温微藻Desmodesmus sp.F51细胞生长和细胞组成的影响

谢友坪，赵旭蕊，阳需求，卢英华，郑向南，陈剑锋

（1.福州大学生物科学与工程学院，福建?福州 350108；2.厦门大学化学化工学院，福建?厦门 361005）

出版日期:2017-07-25 发布日期:2017-09-06
基金资助:
国家自然科学基金应急管理项目（41641050）；福建省青年科技人才创新基金资助项目（2016J05077）；福建省海洋高新产业发展专项（闽海洋高新[2016]15号）；福州市市校（院所）科技合作项目（2015-G-69）

Effect of Nitrate Pulse-Feeding Cultivation on Cell Growth and Cell Composition of Thermo-Tolerant Desmodesmus sp. F51

XIE Youping, ZHAO Xurui, YANG Xuqiu, LU Yinghua, ZHENG Xiangnan, CHEN Jianfeng

(1. College of Biological Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China; 2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China)

Online:2017-07-25 Published:2017-09-06

摘要/Abstract

摘要： 考察脉冲式添加氮源培养对耐温微藻Desmodesmus sp. F51细胞生长和细胞组成的影响。结果表明，在脉冲式添加氮源培养过程中，藻株F51的蛋白质含量由（560±16）mg/g降低至（456±17）mg/g，而碳水化合物和油脂含量则分别由（209±13）mg/g和（98±3）?mg/g提高至（310±12）mg/g和（120±4）mg/g。另外，对色素和油脂的具体组成变化进行分析，发现脉冲式添加氮源培养可增强β-胡萝卜素的生物合成，以及促进α-胡萝卜素生物转化为叶黄素，同时还可发现叶黄素积累与多不饱和脂肪酸含量变化呈正相关性。而在碳水化合物的具体组成分析中，发现碳水化合物为藻株F51主要的储能物质，当脉冲式添加氮源培养时间为3?d时，其葡萄糖占总碳水化合物的质量分数可明显提高至（75.7±1.4）%。采用脉冲式添加氮源培养策略可明显同时促进藻株F51叶黄素和碳水化合物的生产。

关键词: 微藻, 流加培养, 细胞组成, 叶黄素, 碳水化合物

Abstract: The aim of the present study was to investigate the effect of nitrate pulse feeding on the cell growth and cell composition of Desmodesmus sp. F51. Under nitrate pulse-feeding cultivation, the protein content of cells of Desmodesmus sp. F51 decreased from (560 ± 16) mg/g to (456 ± 17) mg/g, while the contents of carbohydrate and lipid increased from (209 ± 13) mg/g to (310 ± 12) mg/g and (98 ± 3) mg/g to (120 ± 4) mg/g, respectively. By investigating the changes in carotenoid, lipid and carbohydrate compositions, it appeared that nitrate pulse feeding could promote β-carotene biosynthesis and enhance the bioconversion of α-carotene to lutein. Lutein accumulation was positively associated with polyunsaturated fatty acid formation. Desmodesmus sp. F51 tended to accumulate carbohydrate as an energy storage product after 3 days of cultivation under nitrate pulse-feeding conditions, and the major accumulated monosaccharide was glucose (75.7 ± 1.4)%. Therefore, the nitrate-pulse feeding strategy is a highly promising approach to simultaneously produce lutein and carbohydrate in Desmodesmus sp. F51.

Key words: microalgae, fed-batch culture, cell composition, lutein, carbohydrate

中图分类号:

Q939.97

谢友坪，赵旭蕊，阳需求，卢英华，郑向南，陈剑锋. 脉冲式添加氮源对耐温微藻Desmodesmus sp.F51细胞生长和细胞组成的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(14): 64-70.

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脉冲式添加氮源对耐温微藻Desmodesmus sp.F51细胞生长和细胞组成的影响

Effect of Nitrate Pulse-Feeding Cultivation on Cell Growth and Cell Composition of Thermo-Tolerant Desmodesmus sp. F51

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