小硅藻培养过程中脂类代谢物的变化研究【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物技术小硅藻培养过程中脂类代谢物的变化研究一、选题的背景与意义微藻是海洋生态系统中最重要的自养生物，是海洋生态系统中最主要初级生产者，也是海洋生物资源的重要组成部分，具有种类多、数量大、繁殖快等特点，在海洋生态系统的物质循环和能量流动中起着极其重要的作用。它们的盛衰直接或间接地影响着整个海洋生态系的生产力，因此，与渔业资源、水产养殖、环保、地质等密切相关。微藻本身营养丰富，富含蛋白质、多糖等各种生物活性物质。微藻中的二十碳五烯酸EPA和二十二碳六烯酸DHA属于多不饱和脂肪酸PUFA，EPA对人类循环系统的多种疾病具有突出的疗效，可用于治疗和预防动脉粥样硬化、类风湿关节炎、哮喘

2、、血栓的形成。DHA俗称脑黄金，是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成成分，对胎婴儿智力和视力发育至关重要。此外，EPA还能增强水产养殖动物的免疫系统功能，提高存活力和抗病能力，是水产饲料中的必需脂肪酸。因此，微藻在医药、食品、水产养殖、农业等领域具有重要开发价值。植物细胞体内含中性脂和极性脂，有研究结果表明，微藻不同生长阶段，会造成细胞内总脂含量和脂肪酸组成的变化。而海洋微藻的脂类含量和组成除了决定于藻种本身的遗传因素外，还受细胞生长时期期和环境条件，如培养基组成、温度、光强等的影响。魏东等人研究海洋微藻后棘藻ELLIPSOIDIONSP714和眼点拟微球藻NANN

3、OCHLOROPSISOCULATA两种微藻后发现，总脂的含量均在稳定期达到最高，而EPA、3多不饱和脂肪酸和PUFA占总脂肪酸的最高比例均出现在对数早期，此时的总脂含量却是最低的。EIZADORA等人研究了N，SI缺乏时TPSEUDONANA和PTRICORNUTUM生长周期中三酰甘油TGA的变化。研究发现，SI缺少样品中，TPSEUDONANA一些TAG种类在进入稳定期早期剧烈下降，如485，504，505，506，508，525，526，PTRICORNUTUM藻细胞表现出在稳定期开始时TAGS不饱和度增高（特别是528，529等的增加），即藻细胞从指数期向稳定期转变过程当中TAG种类中

4、不饱和脂肪酸增多了。由于脂类化合物在藻体内的不同存在形式能量储存物质，细胞膜脂类，新陈代谢中间产物，微藻体内脂类含量会随着自身的生长而发生相应变化。目前，国内外学者关于环境因子对微藻脂类积累影响的研究主要集中在营养盐成分、光强、温度等因素上，而生长周期内脂类积累的，特别是极性脂积累变化的研究较少。本文研究的意义在于通过UPLCQTOF分析微藻在其生长周期不同阶段脂类代谢物的变化，科学确定出脂类、能源积累的阶段，从而为微藻的能源开发提供理论依据。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题（一）、课题研究的基本内容利用UPLCQTOFMS分析系统，以分布在微藻细胞内脂类代谢物为主要研究对象，建立生物体内

5、脂类的定性和定量分析方法；利用建立的方法对在生长周期不同阶段典型微藻的脂类组成和结构特征进行研究，分析其脂组的差异性。（二）、拟解决的主要问题1摸索总脂QTOFMS质谱最佳测定条件。2摸索出总脂的UPLC分离条件。3根据QTOFMS数据对样品中总脂各组分的结构特征、脂链连接方式判定、MSMS分析、精确分子量分析。4PCA和SIMCAP统计软件处理生长周期中不同阶段微藻脂类的不同，分析微藻培养过程中脂组的变化规律。三、研究的方法与技术路线四、研究的总体安排与进度通过微藻总脂提取样品摸索液相分离条件确定脂类化合物的分析条件、结构特征、脂链连接方式判定、MSMS分析、精确分子量分析通过微藻总脂提取样

6、品摸索液相分离条件建立脂类代谢物UPLCQTOFMS分析方法典型微藻脂提取SIMCAP统计软件分析脂组的变化规律分析被测微藻中脂类的组成和结构201010201011查询与论文有关的资料、撰写试验计划、熟悉基本的实验操作。201011201012建立总脂的定性和定量分析方法。20101220111利用以建立的方法分析被测微藻的脂类代谢物的组成和结构，利用SIMCAP统计软件分析脂组的变化规律。2011320115典型微藻的脂组分析测定，对实验所涉及到的内容的不足之处进行补充性实验，收集整理实验数据和撰写论文。五、主要参考文献1魏东,张学成,邹立红,徐年军细胞生长时期对两种海洋微藻总脂含量和脂肪

7、酸组成的影响J青岛海洋大学学报,2000,3035035092EIZADORATYU,FRANKJZENDEJAS,PAMELADLANE,ETALTRIACYLGLYCEROLACCUMULATIONANDPROFILINGINTHEMODELDIATOMSTHALASSIOSIRAPSEUDONANAANDPHAEODACTYLUMTRICORNUTUMBACCILARIOPHYCEAEDURINGSTARVATIONJJAPPLPHYCOL,2009,216696813YANGW,FENGFY,HOUHT,ETALALTERNATIONINLIPIDCOMPOSITIONOFWHEATL

8、EAVESINDUCEDBYPHOSPHATEDEFICIENCYISRELATEDTOBOTHLIPIDBIOSYNTHESISANDPHOSPHATIDYLGLYCEROLDEGRADATIONJACTABOTANICASINICA,2004,462112154VANMOOYBA,ROCAPG,FREDRICKSHF,EVANSCT,DEVOLAHSULFOLIPIDSDRAMATICALLYDECREASEPHOSPHORUSDEMANDBYPICOCYANOBACTERIAINOLIGOTROPHICMARINEENVIRONMENTSJPROCNATLACADSCIUSA,2006,

9、103860786125蒋霞敏,郑亦周14种微藻总脂含量和脂肪酸组成研究J水生生物学报,2003,032432466魏东,张学成,隋正红等氮源和N/P对眼点拟微球藻的生长、总脂含量和脂肪酸组成的影响J海洋科学,2000,72446517蒋冰飞,孙颖颖,王长海营养盐对球等鞭金藻生长和脂肪酸含量及组分的影响J海洋通报,2007,0556618蒋霞敏温度、光照、氮含量对微绿球藻生长及脂肪酸组成的影响J海洋科学,2002,089129代玉华,刘训言,孟庆伟,赵世杰低温胁迫对类囊体膜脂代谢的影响J植物学通报,2004,0450651110曹春晖,孙世春,麦康森,梁英光照强度对四株海洋绿藻总脂含量和脂肪酸

10、组成的影响J生态学报,2010,092347235311黄冠华,陈峰环境因子对异养小球藻脂肪酸组分含量和脂肪总酸产量的影响J可再生能源,2009,273656912吴瑞珊,魏东FE对眼点拟微球藻的生长和脂肪酸组成的影响J海洋科学,2008,327939513李春颖,仇雪梅海洋微藻脂肪酸组成的研究进展J生物技术通报,2008,4636514徐继林,陈德莹,严小军,等超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱对混合光合作用糖脂的分析J分析化学,2009,451151615徐继林,严小军脂类分析在海洋微藻化学分类学上的研究进展J海洋通报,2004,232657016蒋汉明,高坤山氮源及其浓度对三角褐指藻生长和

11、脂肪酸组成的影响J水生生物学报,2004,28554555117王菊芳,梁世中,吴振强碳氮比对隐甲藻CRYPTHECODINIUMCOHNII总脂及DHA含量的影响J华南理工大学学报,2000,2810283118梁英,麦康森,孙世春硝酸钠浓度对2株三角褐指藻生长及脂肪酸组成的影响J黄渤海海洋,2001,194566219梁英,麦康森,孙世春等硝酸钠浓度对三角褐指藻PHAEODACTYLUMTRICORNUTUMMACC/B226生长及脂肪酸组成的影响J海洋科学,2002,65485120陈娜,郭尚敬,孟庆伟膜脂组成与植物抗冷性的关系及其分子生物学研究进展J生物技术通报,2005,26921谢

12、玉英膜脂组成与植物抗寒性的关系J安徽农学通报,2007,1311383922MURATANMOLECULARSPECIESCOMPOSITIONOFPHOSPHATIDYLGLYCEROLSFROMCHILLINGSENSITIVEANDCHILLINGRESISTANTPLANTSJPLANTCELLPHYSIOL,1983,24818623侯旭光,姜英辉,李光友南极冰藻的总脂含量及脂肪酸组成与其低温适应性的关系J黄渤海海洋,2002,201475324石娟,潘克厚不同光照条件对小新月菱形藻和等鞭金藻8701生长及生化成分的影响J中国水产科学,2004,11212112825李荷芳,周汉秋光照强度对海洋微藻脂肪含量及脂肪酸组成影响的研究J海洋科学集刊,2001,4317818326缪锦来,王波,阚光锋,丁燏,姜英辉,侯旭光,李光友环境因子对2种南极绿藻脂肪含量和脂肪酸组成的影响J海洋科学,2005,0141027蒋敏霞,柳敏海,邢晨光,等不同生长条件对绿色巴夫藻生长与脂肪酸组成的影响J水生生物学报,2007,311889328蒋汉明,翟静,张媛英,顾洪雁,高坤山等鞭金藻生长和脂肪酸组成随FE3浓度变化的研究J中国油脂,2005,3085759