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不同pH值和NaCl水平对新月菱形藻生长及EPA含量的影响



全 文 :《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vol.21 No.2(总 84)
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中图分类号:S967;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2005)02-0074-026

不同 pH 值和 NaCl 水平对新月菱形藻生长 及 EPA 含
量的影响

李梦琴 1 张秋会 1 马莺 2
(河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州450002)(哈尔滨工业大学食品科学与遗传研究院,哈尔滨150086)
摘要:本文在不同 PH 值及 NaCL 添加量条件下对新月菱形藻进行培养,通过测定细胞吸光值和 EPA 含量,考查了 PH 值及 NaCL
添加量对新月菱形藻的生长和生产 EPA 能力的影响,结果发现新月菱形藻适合在偏酸性环境中生长,PH 值为 6.5 时 EPA 产量最高;
NaCL 添加量在 0-9g/l 变化时新月菱形藻生长有较大变化,并且 EPA 含量也有显著变化。
关键词:pH 值; NaCL 水平; EPA
Effections of Different pH and NaCl Levels on the Prodction of EPA and
Growth of Nitzschia Closterium
Li Meng-qin1, Zhang Qiu-hui2, Ma Ying
(1College of Biotechnology and Food, Henan Agriculture University, Zhengzhou 450002,China)
(2College of Food Sci and Tech.,Northeast Agricultural Univ.,Harbin.150030,China)
Abstract: This experiment cultured Nitzschia closterium at different PH values and NaCl levels. Their OD680 and the production of EPA
were detected, when they were harvested. The results showed that Nitzschia closterium liked growing in the acid environment and the OD680 and
the production of EPA reached the most. And the levels of NaCl had more obvious affection on the OD680 and the production of EPA of
Nitzschia closterium, especially when it changed from 0g/l to 9g/l.
Keywords: pH values; NaCl levels; EPA

二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)
具有独特的生理功效,主要表现在心脏,循环系统,
炎症和癌症三方面。可以预防和治疗动脉粥样硬化,
血栓形成,高三酸甘油酯,高血压,气喘,关节炎,
前列腺炎和结肠炎等各种疾病。近年来临床和流行并
学研究表明 EPA 和 DHA 对老年性病如老年痴呆,老
年斑也有治疗作用,另外,对婴儿生长发育,调节血
管阻力和伤口愈合上有很重要作用[1~5]。
海洋微藻能合成 EPA 和 DHA,并且有些微藻具
有较高的富积能力,细胞干重的 40%为脂肪,一些微
藻粗脂肪的 20-30%为多不饱和脂肪酸[6~9]。新月菱形
藻具有较高 EPA 生产能力[10],也含有 DHA 但是较低
可忽略不记。本实验在设定 PH 值和 NaCl 水平下对三
角褐指藻进行培养,经过测定 OD680考察了 PH 值和
NaCl 水平对其生长的影响,利用气相色谱测定其中
EPA 含量。结果表明三角褐指藻适合在偏酸性环境中
生长,NaCl 水平在 11g/l 时 EPA 含量较高。
收稿日期: 2004-9-25
1 材料和方法
1.1 材料
藻种:新月菱形藻(Nitzschia closterium) 2034,
购自青岛海洋研究所。培养液:采用 f/2 加富的米勒
氏人工海水。EPA 甲酯和 DHA 甲酯标准品为 Sigma
公司产品;实验所用的试剂均为分析纯。
1.2 仪器
UV–2401 PC 紫外可见分光光度计(SHI MA DZU
CORPORATION);721 可见分光光度计;pHS—25 型
PH 计;SHB-3 循环水多用真空泵;北京医用离心机;
电热恒温水浴锅;sp6800A 型气相色谱仪(山东鲁南
瑞虹化工仪器有限公司),色谱条件(色谱柱:不锈钢
填充柱(2m×3mm),担体为洛母沙伯,填充 16%的
DEGS;温度:柱温 190℃,汽化室 250℃,检测器
250℃;载气为高纯氮气,流速为30ml/min;进样量2µl;
衰减为 4;灵敏度为 4;定量分析方法采用外标法)。
1.3 方法
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2005.02.026
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1.3.1 微藻培养方法
自然光照,平均光强为 6000LX,亮暗比为 16:8,
静止培养,每天定时摇晃两次。温度 23±2℃,对数期
末期收获。
1.3.2 OD680的测定
取生长至对数期末期的培养液,采用 UV–2401
PC 紫外可见分光光度计,做 200-800nm 的全波长扫
描,结果发现其在 680nm 处有最大吸收峰。
取生长一定时期的藻液,用 721 可见分光光度计,
680nm 处测定吸光度。空白为液体培养基。
1.3.3 样品的制备
1.3.3.1 标准 EPA 和 DHA 甲酯的制备
准确移取 EPA 和 DHA 于 25ml 具塞试管中,用
N2 将溶剂吹干后,加入 5ml 的 2mol/L 的 KOH 的
CH3-OH 溶液充 N2 后密封。置于 75℃水浴中酯化
40min,冷却后加入石油醚(分两次)提取各标准脂肪酸
甲酯。提取液转移入 5ml 锥形具塞离心管中,用 N2
吹干,加入正已烷定容即可供色谱分析[8]-[10]
1.3.3.2 样品制备
将一定体积的处于指数生长期的藻液(须先测其
光密度 OD680,然后由藻光密度与藻干重关系曲线换算
成藻干重量),离心后按 Bligh-Dyer 方法[1]、[10]提取粗脂
肪,将总脂经减压蒸馏并迅速称重后转移到 25ml 磨
口试管中按 1.3.3.1 中的方法水解样品,并制备脂肪酸
甲酯。
2 结果
2.1 不同 pH 值新月菱形藻的生长情况及 EPA 含量
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
4 5 6 7 8 9 10 11
pH值
OD值

图1 新月菱形藻在不同pH值下的OD680
10
20
30
40
PH值E
PA





mg
/l


图2 不同pH值时新月菱形藻的EPA产量
配制不同 PH 值的培养基,接种相同量的菌数按
照 1.3.1 方法培养,对数期末期收。再按照 1.3.3.2 中
样品制备方法制取脂肪酸甲酯,用气相色谱测定其中
EPA 含量。图 1 为不同 pH 值条件下新月菱形藻收获
时的吸光值。图 2 为不同 pH 值时新月菱形藻的 EPA
产量,pH 值依次为 4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,
8.5,9.0。
2.2 不同NaCl下新月菱形藻的生长情况及EPA含量
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
0 5 10 15 20 25 30
NaCl添加量(g/l)
OD


图3 不同NaCl添加量对新月菱形藻生长的影响
0
10
20
30
40
NaCL添加量(单位g/l)
EP
A含




mg
/l


图 4 不同NaCl添加量下新月菱形藻EPA含量
添加不同不同水平的 NaCl,对新月菱形藻进行培
养,对数期末期收获,测定不同 NaCl 水平的 OD680
和 EPA 含量。图 3 为不同 NaCl 添加量对新月菱形藻
生长的影响图。图 4 为不同 NaCL 添加量下新月菱形
藻 EPA 含量图,其中 NaCl (g/l)添加量依次为
0,1,3,5,7 ,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29。
3 讨论
3.1 从图1中可以看出新月菱形藻适合在偏酸性环境
中生长,当 pH 值为 6.5 时其生长最好。在碱性范围内
其随碱性增强生长逐渐变弱,当 pH 值大于 9 时生长
几乎停止。图2中同样可以看出 PH值5-8范围内EPA
含量较高,在 pH 值 6.5 时含量最高。
3.2 从不同 NaCl 添加量对新月菱形藻生长影响结果
图 3 和 EPA 含量测定结果图 4 看出,NaCl 添加量在
0-9g/l 变化时新月菱形藻生长有较大变化,并且 EPA
含量也有显著变化。而 NaCl 添加量在 9-29g/l 变化是
其生长和 EPA 含量没有太大的变化。
(下转第55页)
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的存在,并证明了 Kagie[38]等人的关于蛋白酶 A 具有
沉淀蛋白质的推论。在过滤 E#的发酵液时,将硅胶的
用量从 350mg/L 提高到 500mg/L。如图 4 所示,成品
纯生啤酒的泡沫稳定性在前14 d并没有发生明显的衰
减,说明蛋白酶 A 确实具有沉淀蛋白质的性质,可以
通过硅胶用量的提高而尽可能多地将其除去。之后,
泡沫稳定性的衰减则可以证明蛋白酶A的非活性前驱
物的存在。
100
150
200
250
300
350
0 7 14 21 28 35 42
恒温贮存时间/d



/S
D号 E号

图4 D#、E#成品纯生啤酒的泡沫稳定性衰减曲线图
Fig. 4 D#、E# finished product foam stability decline trend
E#的泡沫稳定性衰减规律表明,通过延长啤酒在
发酵罐中的低温贮存时间,并在啤酒过滤时,采用去
除冷混浊物的方法优化过滤技术,可以降低纯生啤酒
泡沫稳定性的衰减幅度。但是在另一个实验中,采用
了 21d 的贮酒时间,并在啤酒过滤时同样添加了
500mg/L 的硅胶,结果泡持性衰减曲线在前 14d 却发
生了大幅度的衰减。
3 结论
3.1 成品纯生啤酒中存在着活性的蛋白酶 A 及非活
性的蛋白酶 A 前驱物,其含量决定着降解成品啤酒泡
沫蛋白的综合能力。在作用过程中,活性蛋白酶 A 在
成品酒货架期间的前 14d 显示出较高的活性;而蛋白
酶 A 的前驱物在 14d 之后自然分解为蛋白酶 A,并显
示出较高的活性。
3.2 接种酵母的活力是影响发酵过程中酵母释放蛋
白酶 A 及其前驱物总量的重要因素。因此,在发酵过
程中,应尽可能早地回收或排放酵母,提高接种酵母
的活力,防止酵母细胞在发酵过程中发生衰老、死亡
和自溶,以减少蛋白酶 A 及其前驱物的产生。
3.3 蛋白酶 A 具有沉淀蛋白质的性质,可以在贮酒期
间发生自然沉降。并可通过优化过滤技术,尽可能多
地将其去除。
3.4 贮酒时间过分延长,会造成蛋白酶 A 及其前驱物
的增加。
参考文献
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(上接第75页)
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