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微生物对异养小球藻生长及代谢产物影响的研究

钱文倩

   本文研究了原始小球藻(Chlorella protothecoides)异养培养过程中,存在的细菌对藻细胞生长及其脂类、糖类、蛋白含量的影响,并筛选到有效控制细菌污染的抗生素及浓度。首先,对未纯化的藻种进行摇床培养和通气培养,发现在通气培养条件下存在外来的细菌污染。在生长过程中,异养小球藻表现出积累脂类物质,消耗糖类和蛋白。在通气培养条件下,小球藻生长达到的最大细胞数为25×10~6/ml,低于摇床培养条件下的28×10~6/ml。培养168h后,藻细胞的脂类含量分别为0.21g/g(干重)和0.24g/g,糖类含量较为接近,蛋白含量分别为0.33g/g和0.31g/g。结果表明通气培养条件下的细菌污染抑制了小球藻的生长和脂类积累。利用DGGE分析未纯化小球藻及其在通气培养条件下的菌落结构,证明通气培养确实引入了细菌污染。同时,对通气培养条件下的污染细菌进行分离培养。DGGE条带序列分析以及对分离培养细菌的分析鉴定显示,小球藻所带细菌和通气培养中污染的细菌都属于芽孢杆菌。之后对原有藻种进行纯化,获得了无菌的纯小球藻。纯化后的小球藻生长达到的最大细胞浓度达到30×10~6/ml,为未纯化小球藻的1.1倍,168h时脂类含量为0.30g/g,为纯化前的1.25倍,糖类含量无明显变化,蛋白含量降低为纯化前的80%。对纯化后的小球藻进行通气培养,再次引入细菌污染后,小球藻的生长受到抑制,并且脂类含量下降为纯藻的86%,由此可以看出,在小球藻的异养培养中,细菌污染的控制对小球藻的生长和脂类积累都是十分重要的。因此,我们进一步研究了以添加抗生素来防止细菌污染的方法。为了保证添加的抗生素对小球藻无抑制作用,首先研究了不同抗生素及不同抗生素浓度对小球藻生长和代谢产物积累的影响,筛选到对小球藻无抑制作用的抗生素分别为10μg/ml、25μg/ml氨苄青霉素,10、25、50、100μg/ml氯霉素。最后,通过实验证明能够有效控制细菌污染的抗生素为氯霉素,最低添加浓度为25μg/ml。在细菌污染得到有效控制的条件下,通气培养小球藻的最大细胞浓度提高了16%,达到33×10~6/ml,脂类含量达到0.40g/g,是无抗生素情况下的1.6倍。……   
[关键词]:小球藻;异养培养;细菌;抗生素;脂类含量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:上海交通大学2008年