海洋微藻中脂類生物標(biāo)記物在天然海水中降解行為的研究.pdf

1、本論文以室內(nèi)培養(yǎng)的方式，研究指數(shù)生長(zhǎng)前期與穩(wěn)定期后期收獲的兩種海洋微藻中，中性脂與脂肪酸分子在天然海水中的降解行為與組成變化規(guī)律，以及穩(wěn)定期后期收獲的兩種海洋微藻細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸在有氧降解過(guò)程中組成與含量的變化。主要結(jié)果如下： 1.不同生長(zhǎng)期收獲的兩種海洋微藻脂類分子組成 指數(shù)生長(zhǎng)前期與穩(wěn)定期后期收獲的兩種海洋微藻，在有氧微生物參與的條件下，中性脂部分都檢出植醇(phytol)與4種脂肪醇(12-ROH、14-ROH

2、、16-ROH、18-ROH)，但甾醇部分組成兩種微藻稍有不同，亞心型扁藻檢出11種甾醇，分別是27△5(27△5，Cholest-5-En-3β-o1),27△0(27△0,5a-cholest-22-en-3β-o1),28△5,22(28△5,22,24-methylcholest-5,22-Dien-3β-o1),28△22(28△22,24-methylcholest-22-en-3β-o1),28△5(28△5,24-met

3、hylcholest-5-en-3β-o1),28△0(28△0,23,24-dimethyl-5a-cholest-22-en-3β-o1),29△5,22(29△5,22,24-Ethylcholestt-5,22-Dien-3β-o1),29△22(29△22,23,24-dimethyl-5a-cholest-22-en-3β-o1),29△5(29△5,24-Ethylcholestt-5-en-3β-o1),29△0(29△

4、0,23,24-dimethyl-5a-cholest-22-en-3B-o1),30△22(4a，23，24-trimethyl-5a-cholest-22-en-3β-o1)，而等鞭金藻3011中沒(méi)有檢出27△0，其余組分與亞心型扁藻檢出的相同。但是脂肪酸組成因收獲時(shí)期而異。指數(shù)生長(zhǎng)前期收獲的兩種海洋微藻都檢出12種脂肪酸，包括7種飽和脂肪酸12:0、14:0、15:0、16:0、17:0、18:0、20:0，3種單不飽和脂肪酸18

5、:1(n-9)、18:1(n-7)、20:1，2種多不飽和脂肪酸18:2與20:5。而穩(wěn)定期后期收獲的兩種微藻，除與指數(shù)生長(zhǎng)前期相同的脂肪酸分子外，亞心型扁藻還檢出了16:1(n-9)與22:6，而等鞭會(huì)藻3011包含16:1(n-9)、16:1(n-7)與22:6。 2.指數(shù)生長(zhǎng)前期收獲的兩種海洋微藻細(xì)胞中脂類物質(zhì)在有氧條件下的變化規(guī)律 在有氧微生物條件下，亞心型扁藻總脂肪酸前一個(gè)月內(nèi)濃度變化不大，一個(gè)月后濃度明顯升高

6、。等鞭金藻總脂肪酸在前一周內(nèi)發(fā)生明顯降解，此后濃度略有升高。相對(duì)于脂肪酸，指數(shù)生長(zhǎng)前期收獲的兩種海洋微藻中性脂含量較少，濃度變化趨勢(shì)大體一致：在培養(yǎng)的前一個(gè)月中，發(fā)生明顯降解，等鞭金藻3011的降解速率比亞心型扁藻的降解速率快；而一個(gè)月后中性脂的總量略有升高。 兩種微藻中，主要飽和脂肪酸組分都包含16:0(一般占總脂肪酸的50％)與18:0(一般占總脂肪酸的20％)，但變化情況隨藻種而異。亞心型扁藻中，16:0在前一個(gè)月內(nèi)發(fā)生降

7、解濃度降低，一個(gè)月后濃度升高；18:0在整個(gè)培養(yǎng)期濃度持續(xù)升高，后半個(gè)月的增加速率較快。而等鞭金藻中，16:0與18:0都在培養(yǎng)的前半個(gè)月內(nèi)發(fā)生降解，16:0降解速率比18:0略快，半個(gè)月后兩種脂肪酸濃度都呈增加趨勢(shì)。在亞心型扁藻體內(nèi)主要不飽和脂肪酸組分為18:1(n-9)，隨著時(shí)間的變化，濃度明顯降低，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)幾乎完全降解。而等鞭金藻3011中18:1(n-9)與18:2濃度變化情況相對(duì)復(fù)雜。 中性脂分子包括脂肪醇、植醇、甾

8、醇，其中主要組分為植醇與甾醇。兩種微藻的植醇降解模式一致，在培養(yǎng)期內(nèi)均發(fā)生顯著降解，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)幾乎完全降解。各微藻所含甾醇種類較多，變化情況復(fù)雜。 3.穩(wěn)定期后期收獲的兩種海洋微藻細(xì)胞中脂類物質(zhì)在有氧條件下的變化規(guī)律 與指數(shù)生長(zhǎng)前期收獲的微藻相比，穩(wěn)定期后期收獲的微藻總脂肪酸的初始濃度較高，且降解模式也不同。亞心型扁藻在前14內(nèi)總脂肪酸濃度略有升高，但14天到21天之間濃度迅速下降，隨后濃度稍有升高。等鞭金藻3011與亞

9、心型扁藻的變化情況大不相同，在培養(yǎng)過(guò)程中，等鞭金藻3011的總脂肪酸發(fā)生明顯降解，但在培養(yǎng)的最后1周內(nèi)濃度略有升高。兩種微藻的總中性脂含量都少于各自的總脂肪酸含量。亞心型扁藻總中性脂濃度在前3天內(nèi)迅速下降，此后濃度變化不大。等鞭金藻3011總中性脂在培養(yǎng)的前一個(gè)月發(fā)生降解，一個(gè)月后濃度幾乎不變。 亞心型扁藻中，飽和脂肪酸16:0與18:0含量較大。在培養(yǎng)的前兩周內(nèi)16:0濃度變化不大而18:0濃度卻迅速升高，半個(gè)月后二者都發(fā)生明

10、顯降解。等鞭金藻3011中，飽和脂肪酸以14:0，16:0，18:0為主，三種組分降解情況各異。14:0在培養(yǎng)的前一個(gè)月內(nèi)迅速降解，一個(gè)月后濃度基本不變。16:0是在培養(yǎng)的前35天內(nèi)發(fā)生降解，35天以后濃度略有波動(dòng)。18:0變化較為復(fù)雜。亞心型扁藻中，18:1(n-9)為含量較高的不飽和脂肪酸，在培養(yǎng)的前三周內(nèi)發(fā)生降解，21天后濃度迅速升高。等鞭金藻3011中，18:1(n-9)在培養(yǎng)的第一周內(nèi)迅速降解，此后濃度變化不大。 與指

11、數(shù)生長(zhǎng)前期收獲的微藻相比，穩(wěn)定期后期收獲的兩種微藻細(xì)胞中植醇初始濃度較高，且在培養(yǎng)期內(nèi)均發(fā)生顯著降解。亞心型扁藻中主要甾醇組分28△5在培養(yǎng)前2周內(nèi)迅速降解，濃度幾乎降到0，14天后濃度發(fā)生波動(dòng)上升。等鞭金藻3011中29△5,22、29△5、30△22含量較多。29△5,22與29△5在培養(yǎng)的前2周內(nèi)濃度變化不大，2周后發(fā)生降解，但29△5降解程度較大。30△22在前7天內(nèi)濃度稍有增加，此后發(fā)生緩慢降解。 4.穩(wěn)定期后期收獲的

12、兩種海洋微藻中細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞膜脂肪酸組成與含量變化 穩(wěn)定期后期收獲的亞心型扁藻，在有氧降解的不同時(shí)期細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞膜脂肪酸含量及分子組成明顯不同。在第0天，亞心型扁藻細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸含量分別為14.03％，與85.97％，細(xì)胞內(nèi)組分主要是16:0(39.08％)、18:1(n-9)(18.41％)、18:0(10.87％)。而在培養(yǎng)的第7天，組成發(fā)生一定變化，細(xì)胞膜脂肪酸含量極少(3.7％)，而細(xì)胞內(nèi)16:0(49.46％)與1

13、8:0(28.32％)含量接近90％。 穩(wěn)定期后期收獲的等鞭金藻3011，在第0天，細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸含量分別為20.70％與79.30％，細(xì)胞膜中主要組分為18:1(n-7)(5.97％)、18:0(5.73％)，細(xì)胞內(nèi)主要包括16:0(26.19％)、14:0(13.04％)、16:1(n-9)(11.09％)。而在培養(yǎng)的第42天，脂肪酸組成與第0天恰好相反，細(xì)胞膜脂肪酸含量多(75.61％)，而細(xì)胞內(nèi)脂肪酸較少(24.3