氮源對紫球藻生理的影響及紫球藻蛋白酶的初步研究.pdf

1、本文主要研究紫球藻在不同濃度的氮源條件下，其抗脅迫的作用機(jī)理及氮源的變化對紫球藻氮代謝的影響。重點(diǎn)研究在缺氮脅迫條件下，藻紅蛋白降解這一生理變化過程，并對細(xì)胞內(nèi)蛋白酶進(jìn)行分離純化，對其性質(zhì)進(jìn)行研究。
　　 通過不同濃度的氮源對紫球藻的生長的影響以及對NO產(chǎn)生的檢測結(jié)果表明，紫球藻能利用硝態(tài)氮和銨態(tài)氮作為氮源。從整體水平上比較，硝態(tài)氮更有利于紫球藻的生長，并且紫球藻生長的最適硝態(tài)氮濃度為12mmol/L，低于(4mmol/L)或高

2、于12mmol/L(16mmol/L)都會(huì)引起不同程度的脅迫作用。而銨態(tài)氮對紫球藻的生長影響存在明顯的“閾值”，紫球藻生長的最適銨態(tài)氮濃度為1mmol/L，低于1mmol/L(0.4mmol/L)能促進(jìn)紫球藻的生長，高濃度的銨態(tài)氮對紫球藻脅迫作用比硝態(tài)氮更為顯著，4mmol/L或8mmol/L則會(huì)抑制紫球藻的生長。
　　 當(dāng)有氮源存在時(shí)，NO產(chǎn)量與其受到的脅迫作用強(qiáng)度呈良好的相關(guān)性。在硝態(tài)氮培養(yǎng)時(shí)，NO產(chǎn)量不高，在整個(gè)生長周期先

3、上升再下降然后上升。但在銨態(tài)氮培養(yǎng)時(shí)，NO的產(chǎn)量隨著銨態(tài)氮濃度的升高而增加，在整個(gè)生長周期NO的產(chǎn)生量先上升再下降。相比硝態(tài)氮培養(yǎng)條件下的紫球藻，銨態(tài)氮培養(yǎng)時(shí)NO產(chǎn)量較高，說明在銨態(tài)氮培養(yǎng)的過程中，紫球藻受到了不同程度的脅迫。缺氮條件下，紫球藻為了節(jié)省氮源，產(chǎn)生的NO較少，但并不代表著紫球藻沒有受到脅迫作用，從其他生理變化可以看出，紫球藻受到了強(qiáng)烈的脅迫作用，藻細(xì)胞啟動(dòng)自身保護(hù)機(jī)制，從而避免氮源的消耗和能量的釋放。
　　 紫球藻

4、在不同濃度的氮源條件下，受到了不同程度的脅迫，MDA的含量反映了細(xì)胞膜的脂質(zhì)化程度。12mmol/L的硝態(tài)氮及1mmol/L的銨態(tài)氮條件下，MDA含量低，高于或低于最適氮濃度，MDA隨之升高。脅迫后機(jī)體啟動(dòng)了抗氧化酶系統(tǒng)，清除白由基和活性氧等有害物質(zhì)。最適生長條件下，抗氧化酶的含量低，整個(gè)生長周期變化不明顯。脅迫作用越強(qiáng)，SOD、CAT的活性越高，變化越大，但是在嚴(yán)重脅迫作用下，例如4mmol/L與8mmol/L的銨態(tài)氮培養(yǎng)下，SOD、

5、CAT活性明顯降低，說明強(qiáng)烈的脅迫使藻細(xì)胞的代謝紊亂，抗氧化酶系統(tǒng)受損，SOD及CAT含量下降。
　　 在不同氮源的培養(yǎng)過程中，缺氮條件下，紫球藻會(huì)發(fā)生“變黃”現(xiàn)象，變黃的原因是藻紅蛋白的降解引起的，這種現(xiàn)象被暫稱為“褪紫”。褪紫的原因可能是蛋白酶的作用。本文重點(diǎn)研究紫球藻在氮源缺乏的環(huán)境中，蛋白酶的分離純化。通過蛋白質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用，包括分子篩層析和離子交換層析，聚丙烯凝膠電泳等過程分離純化得到了一種蛋白酶，SDS-PAGE結(jié)果表