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球等鞭金藻在产油过程中的光合响应及其蛋白质组学分析

来源：花匠小妙招时间：2024-12-27 06:29

日益减少的石油储存以及化石燃料引起的环境污染，是当前人类社会发展所面临的重大问题。产油微藻作为制备生物柴油的可再生原料，是解决能源问题的重要途径。而提高微藻油脂含量则需要详细认知微藻的培养条件、油脂合成和代谢调控机制。目前，两步培养法被广泛用于提高微藻的产油量，第一步是藻细胞在营养充足的条件下快速生长，以获得较高的生物量；第二步是将藻细胞转至营养缺乏的培养条件下，以促进细胞内油脂积累。培养基中的氮和磷是影响微藻生长及油脂积累的主要元素。营养充足如适当的氮磷浓度均能促进微藻的生长，而藻细胞内油脂积累主要是由于氮或磷缺乏的胁迫。本研究通过分析氮磷浓度对球等鞭金藻生长和光合反应状态的影响，缺氮胁迫下球等鞭金藻的油脂合成以及在油脂积累过程中藻细胞内蛋白质组学变化，并初步探讨球等鞭金藻的油脂代谢机制，以期为提高微藻油脂产量提供基础资料和数据。主要进展如下：1.分析了不同氮浓度下球等鞭金藻生长和光合反应的状态变化。结果显示，在缺氮和低氮（0.44mM）条件下球等鞭金藻生长均受到了限制，主要体现于细胞密度和叶绿素含量显著降低，光合效率亦明显下降；随着氮浓度的增加，藻细胞生长速率也逐渐增加，在1.76mM氮浓度下，球等鞭金藻的生长速率最高，其细胞密度和叶绿素含量大幅度增加，光合效率也保持在较高水平；而在3.52mM氮浓度下，球等鞭金藻生长受到抑制，表现为细胞密度、叶绿素含量和光合效率明显下降。由此看出，氮浓度对球等鞭金藻生长和光合反应有明显影响，过低或过高的氮浓度均不利于藻细胞生长。2.基于上述氮浓度实验，分析了缺磷条件下球等鞭金藻生长和光合反应的状态变化。结果显示，在低氮（0.44mM）和标准氮浓度（0.88mM）下，加磷组（0.05mM）和缺磷组球等鞭金藻在细胞密度、叶绿素含量和光合效率上均无明显差异；在1.76mM氮浓度下，缺磷组细胞密度、叶绿素含量和光合效率均远远低于加磷组；... （共91页)