全 文 : 第 29卷 第 3期 青岛 海 洋 大 学 学 报 29( 3): 457~ 462
1999年 7月 JO RNAL O F OCEAN UNIV ERSITY OF QINGDAO July, 1999
研究简报
对筒柱藻属 33株总脂含量及
脂肪酸组成的比较研究
梁 英 麦康森 孙世春 詹冬梅
(青岛海洋大学水产学院 ,青岛 , 266003)
摘 要 在温度为 25± 1℃ ,盐度为 28的条件下 ,用 F /2培养基对青岛海洋大学微藻种质库保存
的 33株筒柱藻进行培养。在指数生长期末期进行收获。测定了 33株筒柱藻的脂肪酸组成 ,总脂含
量 ,收获时的细胞密度 ,生物量。 其主要脂肪酸为 14∶ 0, 16∶ 0, 16∶ 1( n-7)和 20∶ 5( n-3) ,其中
B200的 20∶ 5( n-3)含量最高 ,占总脂肪酸的 15. 9%。
关键词 筒柱藻 ;微藻 ;脂肪酸 ;总脂
中图法分类号 S969. 4; TQ225. 1+ ⑦
多不饱和脂肪酸 ( PU FA)在营养和医学上的重要作用 ,已引起人们广泛的兴趣 ,特别是二
十碳五烯酸 ( EPA)和二十二碳六烯酸 ( DHA)已成为研究开发的热点。研究结果表明 , EPA和
DHA对防治心脏疾病、动脉硬化、风湿性关节炎、气喘和糖尿病等人类疾病有明显效果 [1~ 3 ]。
在水产上 , EPA和 DHA是许多鱼类幼体、对虾幼体、双壳类幼虫的必需脂肪酸 ,关系到幼虫和
幼体的生长发育和存活。EPA和 DHA虽然对有些动物不是必需的 ,但在饵料中适当添加这些
物质 ,可提高其生长速度和存活率 [4, 5 ]。
早在 40年代国外就已对微藻的脂肪酸组成进行研究 ,到目前为止 ,已对上百个品种的微
藻进行过脂肪酸测定。 其中硅藻中研究最多的是海水的三角褐指藻 (Phaeodactylum tricornu-
tum )
[2, 5, 6~ 10 ]、新月菱形藻 ( Nitzschia closterium ) [9, 11~ 13 ]等。但对筒柱藻脂肪酸组成研究得较
少 ,仅 Tan[3 ]、 Dustan[ 12 ]对 Cyl indrotheca fusiform is的脂肪酸组成进行测定。本文对青岛海洋
大学微藻种质库保存的 33株筒柱藻进行了脂肪酸组成及总脂含量等的测定。
1 材料与方法
1. 1藻种 实验所用微藻藻种均取自青岛海洋大学微藻种质库。共 33株。种类如下:
Cylindrotheca f usi formis M ACC /B73= U TEX2081
Cylindrotheca f usi formis M ACC /B74= U TEX2083
Cylindrotheca f usi formis M ACC /B75= U TEX2084
Cylindrotheca fusi formis M ACC /B200, MACC /B209, M ACC /B211, MACC /B213是从
国家海洋 863高新技术发展计划项目 ( 863-819-02-01)资助
收稿日期: 1999-01-08;修订日期: 1999-03-12
梁 英 ,女 , 1967年 5月出生 ,在职博士生 ,讲师。
B75克隆出来的。
Cylindrotheca spp. M ACC /B156, M ACC /B157, M ACC /B162, M ACC /B163, M ACC /
B164, M ACC /B166, MACC /B169, MACC /B171, M ACC /B172, M ACC /B173, MACC /B175,
MACC /B177, MACC /B180, MACC /B183, MACC /B184, MACC /B187, MACC /B188,
MACC /B190, MACC /B195, MACC /B196, MACC /B198, MACC /B203, MACC /B204,
MACC /B206, MACC /B207,都是从青岛海区分离的。
1. 2微藻的培养、收获 均采用 F /2培养基。连续充气。 连续光照 (日光灯强度为 5000lx )。
温度为 25℃± 1℃。 盐度为 28。 在微藻指数生长期末期进行收获。 4 000 r /min离心沉淀。真
空干燥。
1. 3总脂肪的测定 采用氯仿-甲醇提取法 [14 ]。
1. 4脂肪酸分析 脂肪酸组成的分析先按照 Volkman等的方法将脂肪酸甲酯化 [15 ] ,然后用
美国惠普公司 HP5890Ⅱ型气相色谱仪进行分析 ,色谱柱为毛细管柱 ,型号 QUADREX, 007-
CW-30-0. 25F。
2 结果
2. 1收获时的细胞密度、生物量、总脂含量 所有的种类都在指数生长期末期进行收获 ,收
获时的最终密度为 0. 73~ 3. 90× 106cell /mL。 其中 B204的密度最高 ( 3. 90× 106 cell /mL) ,
B207的密度最低 ( 0. 73× 106 cell /mL)。 干重为 0. 11~ 0. 54g /L,其中 B204的干重最高
( 0. 54g /L) , B73的干重最低 ( 0. 11g /L )。 总脂含量 (占干重的% )为 4. 02%~ 20. 1% ,其中
B164的总脂含量最高 ( 20. 1% ) , B180的总脂含量最低 ( 4. 02% ) (表 1)。
表 1 各藻株的收获密度、生物量及总脂含量
Table 1 The harv ested biomass and to tal lipid contents o f the 33 Cy lindrotheca str ains
筒柱藻株编号
Cylin drotheca
s t rains
收获时的密度
( 106 cell /mL)
Cell density
at harvest
干重 ( g /L)
DW
总脂含量
(占干重的% )
Total lipids
(% DW)
筒柱藻株编号
Cyl ind rotheca
s trains
收获时的密度
( 106 cell /mL)
Cell density
at harves t
干重 ( g /L)
DW
总脂含量
(占干重的% )
Total lipids
(% DW)
B73 1. 35 0. 11 17. 2 B184 2. 32 0. 46 5. 73
B74 2. 11 0. 26 9. 92 B187 1. 40 0. 27 4. 49
B75 1. 34 0. 16 9. 71 B188 8. 11
B156 2. 15 0. 46 13. 0 B190 5. 66
B157 2. 10 0. 39 12. 2 B192 2. 18 0. 37 9. 59
B162 1. 11 0. 31 5. 24 B195 1. 66 0. 29 4. 85
B163 2. 38 0. 46 7. 81 B196 1. 08 0. 23 10. 4
B164 1. 01 0. 19 20. 1 B198 1. 09 0. 36 14. 5
B166 1. 78 0. 34 12. 1 B200 2. 50 0. 27 6. 16
B169 2. 04 0. 29 8. 68 B203 3. 38
B171 1. 03 0. 26 7. 78 B204 3. 90 0. 54 1. 84
B172 1. 10 0. 24 13. 6 B206 1. 57 0. 35 11. 5
B173 1. 78 0. 45 8. 01 B207 0. 73 0. 37 12. 0
B175 1. 16 0. 26 4. 27 B209 1. 13 15. 3
B177 5. 73 B211 2. 25 19. 4
B180 1. 60 0. 27 4. 02 B213 1. 62 0. 23 8. 91
B183 2. 75 0. 34 4. 94
注:空格部分表示未测。
458 青 岛 海 洋 大 学 学 报 1 9 9 9年
2. 2脂肪酸组成 所有筒柱藻都含有较多的 14∶ 0( 2. 51~ 8. 94% ) , 16∶ 0( 15. 9% ~ 32.
5% ) , 16∶ 1( n-7) ( 19. 5% ~ 33. 2% )和 20∶ 5( n-3) ( EPA) ( 3. 36%~ 15. 9% )脂肪酸。这 4种
脂肪酸占总脂肪酸的 52. 2%~ 75. 5%。饱和脂肪酸占总脂肪酸的 22. 3%~ 39. 2%。B188的饱
和酸脂肪酸含量最高 ( 38. 8% )。多不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的 10. 3% ~ 37. 2% 。 B169的
多不饱和脂肪酸含量最高 ( 37. 2% )。最主要的不饱和脂肪酸是 20∶ 5( n-3)。其中 B200的 EPA
含量最高 ,为 15. 9% 。 大部分种类 16∶ 2( n-4) ( 0. 25%~ 1. 90% ) , 16∶ 3 ( n-4) ( 0. 39% ~
2. 46% ) , 16∶ 4( n-1) ( 1. 24%~ 7. 66% ) , 18∶ 1( n-9) ( 0. 72%~ 4. 64% ) , 20∶ 4( n-6) ( 2. 01%
~ 12. 4% )的含量也较丰富 , B75的 20∶ 4( n-6)含量最高 ( 12. 4% )。其它多不饱和脂肪酸的含
量较低 (见表 2)。
表 2 筒柱藻的脂肪酸组成 (占总脂肪酸的百分比 )
Table 2 Fa tty acid com position o f 33 strains o f Cylindrotheca ( as % to tal fa tty acids)
筒柱藻株编 号
Cylindrotheca
s t rains
B73 B74 B75 B156 B157 B162 B163 B164 B166 B169 B171 B172 B173 B175 B177 B180
饱和脂肪酸
Saturates
14∶ 0 6. 50 4. 69 2. 51 5. 25 4. 85 4. 78 6. 67 6. 19 4. 26 5. 29 5. 23 4. 55 5. 18 5. 19 5. 93 5. 84
16∶ 0 24. 8 27. 7 22. 8 19. 9 28. 8 27. 3 22. 2 22. 5 31. 0 20. 4 24. 4 24. 5 25. 8 23. 5 32. 5 19. 8
18∶ 0 1. 53 2. 77 0. 44 0. 89 1. 55 0. 96 1. 42 0. 41 1. 25 0. 81 1. 16 0. 47 0. 34 0. 76 0. 40 0. 29
总和 (% ) Sum% 32. 8 35. 2 25. 8 26. 4 35. 2 33. 0 30. 3 29. 1 36. 5 26. 5 30. 8 29. 5 31. 3 29. 5 38. 8 25. 9
单不饱和脂肪酸
Monounsatu-
rates
16∶ 1( n-7) 27. 7 25. 0 25. 4 24. 3 33. 1 27. 1 32. 0 22. 7 33. 2 24. 6 27. 1 29. 3 30. 9 21. 9 31. 4 23. 5
18∶ 1( n-9) 4. 09 2. 77 1. 89 1. 48 0. 95 1. 18 1. 01 1. 13 1. 32 1. 00 1. 59 1. 40 1. 99 2. 44 4. 64 1. 47
18∶ 1( n-7) 1. 00 2. 18 0. 91 0. 92 1. 59 1. 37 1. 52 1. 76 1. 58 1. 48 0. 88 1. 26 0. 98 1. 37 3. 12 0. 66
总和 (% ) Sum% 32. 8 30. 0 28. 2 26. 7 35. 6 29. 7 34. 5 25. 6 36. 1 27. 1 29. 6 32. 0 33. 9 25. 7 39. 2 25. 6
多不饱和脂肪酸
Polyunsatu rates
16∶ 2( n-4) 1. 90 0. 67 1. 51 0. 83 0. 67 0. 76 0. 76 0. 72 0. 76 0. 83 1. 28 0. 80 0. 75 0. 50 0. 25 1. 12
16∶ 3( n-4) 0. 97 0. 98 1. 64 2. 16 1. 30 1. 60 1. 79 1. 37 1. 13 2. 30 2. 36 1. 94 1. 67 1. 69 0. 39 2. 46
16∶ 4( n-1) 3. 83 3. 36 4. 73 5. 84 3. 75 4. 06 4. 78 5. 43 2. 98 7. 53 6. 96 4. 77 4. 06 4. 19 1. 24 7. 09
18∶ 2( n-6) - 0. 59 0. 40 1. 01 - - - 0. 40 - - - 0. 56 0. 31 0. 41 - 0. 94
18∶ 3( n-3) - 0. 35 0. 49 0. 19 0. 67 1. 17 0. 49 0. 29 0. 79 0. 85 1. 33 0. 19 0. 17 0. 18 0. 31 0. 19
20∶ 4( n-6) 2. 01 5. 96 12. 4 5. 45 5. 35 6. 32 7. 15 5. 36 5. 00 5. 38 4. 26 5. 17 7. 34 7. 40 6. 11 5. 80
20∶ 5( n-3) 9. 69 10. 6 7. 66 12. 1 8. 78 8. 95 10. 0 13. 7 6. 09 13. 4 10. 7 8. 28 7. 58 9. 21 5. 71 14. 0
22∶ 4( n-6) 1. 15 0. 89 0. 92 1. 10 0. 89 0. 98 0. 98 0. 77 0. 80 3. 52 2. 44 0. 95 0. 72 0. 97 0. 39 1. 17
22∶ 5( n- 3) - 0. 32 0. 26 0. 14 - 0. 24 - 0. 31 0. 29 1. 71 - 0. 30 - 0. 67 - 0. 52
22∶ 6( n-3) 1. 34 0. 42 0. 43 0. 22 - 0. 77 0. 74 1. 28 0. 39 1. 71 1. 13 0. 63 0. 25 0. 39 0. 34 0. 89
总和 (% ) Sum% 20. 9 24. 1 30. 4 29. 0 21. 4 24. 9 26. 7 29. 6 18. 2 37. 2 30. 5 23. 6 22. 9 25. 6 14. 7 34. 2
4593期 梁 英 ,等:对筒柱藻属 33株总脂含量及脂肪酸组成的比较研究
续表 2
筒柱藻株
编 号
Cylindrotheca
s t rains
B183 B184 B187 B188 B190 B192 B195 B196 B198 B200 B203 B204 B206 B207 B209 B211 B213
饱和脂肪酸
Saturates
14∶ 0 4. 82 5. 17 5. 61 7. 28 4. 87 4. 67 8. 09 6. 64 4. 37 5. 89 5. 78 4. 42 5. 10 5. 43 4. 45 5. 74 8. 94
16∶ 0 21. 4 19. 8 27. 6 3 1. 6 31. 3 29. 8 18. 4 25. 0 27. 2 17. 8 32. 5 19. 5 15. 9 25. 7 20. 2 25. 1 19. 2
18∶ 0 0. 96 0. 47 0. 41 0. 32 0. 41 0. 61 0. 64 0. 38 0. 50 0. 28 0. 50 1. 62 1. 28 0. 53 0. 15 0. 19 1. 02
总和 (% ) Sum% 27. 2 25. 4 33. 6 39. 2 36. 6 35. 1 27. 1 32. 0 32. 1 24. 0 38. 8 25. 5 22. 3 31. 7 24. 8 31. 0 29. 2
单不饱和脂肪酸
Monounsatu-
rates
16∶ 1( n-7) 25. 3 27. 6 29. 1 30. 5 32. 7 27. 5 21. 6 30. 4 28. 6 22. 6 27. 9 25. 6 19. 5 32. 8 20. 5 27. 8 21. 6
18∶ 1( n-9) 0. 72 1. 74 1. 08 3. 02 3. 39 2. 04 0. 98 2. 64 2. 64 1. 43 2. 53 0. 95 1. 15 1. 16 1. 42 1. 48 0. 82
18∶ 1( n-7) 0. 84 0. 78 1. 12 2. 30 2. 48 1. 76 1. 24 2. 36 1. 90 0. 90 1. 95 1. 79 1. 35 1. 96 0. 94 0. 94 0. 81
总和 (% ) Sum% 26. 9 30. 1 31. 3 35. 8 38. 6 31. 3 23. 8 35. 4 33. 1 24. 9 32. 4 28. 3 22. 0 35. 9 22. 9 30. 2 23. 2
多不饱和脂肪酸
Polyunsatu rates
16∶ 2( n-4) 0. 64 1. 06 1. 17 0. 36 0. 27 0. 60 0. 82 0. 40 0. 37 0. 91 0. 48 0. 46 0. 69 0. 50 0. 76 0. 34 0. 57
16∶ 3( n-4) 0. 83 2. 26 1. 52 0. 62 0. 55 1. 26 1. 90 1. 24 0. 92 2. 35 0. 81 1. 22 2. 44 1. 47 1. 03 1. 79 1. 67
16∶ 4( n-1) 2. 63 5. 57 4. 72 2. 44 1. 73 2. 55 6. 26 3. 17 2. 98 7. 66 2. 68 2. 66 6. 03 4. 05 4. 16 4. 84 5. 48
18∶ 2( n-6) - - - 0. 14 - - - 0. 39 0. 22 0. 74 0. 19 - 0. 36 - - - -
18∶ 3( n-3) - 0. 64 0. 77 0. 28 0. 43 - 0. 30 0. 24 0. 17 0. 66 0. 26 0. 63 0. 36 - 0. 32 0. 91 -
20∶ 4( n-6) 2. 88 10. 3 5. 34 6. 09 5. 28 8. 65 5. 89 6. 06 8. 40 6. 84 5. 91 5. 74 8. 37 7. 32 5. 69 4. 10 4. 86
20∶ 5( n-3) 3. 36 9. 91 9. 23 5. 75 6. 48 8. 05 8. 71 9. 65 7. 25 15. 9 6. 58 9. 56 12. 0 8. 40 7. 00 6. 09 7. 72
22∶ 4( n-6) - 1. 21 0. 82 0. 33 0. 58 0. 66 3. 95 0. 85 0. 51 1. 74 0. 48 4. 64 0. 74 0. 71 0. 72 0. 80 0. 88
22∶ 5( n-3) - - - - 0. 30 0. 24 - 0. 19 0. 17 0. 29 0. 28 5. 93 - - 2. 08 0. 27 -
22∶ 6( n-3) - 0. 28 0. 48 0. 11 0. 61 0. 31 - 0. 68 0. 28 0. 64 - 0. 51 0. 43 1. 85 6. 32 1. 32 -
总和 (% ) Sum% 10. 3 31. 2 24. 1 16. 1 16. 2 22. 3 27. 8 22. 9 21. 3 37. 7 17. 7 31. 4 31. 4 24. 3 28. 1 20. 7 21. 2
注: —表明含量少 ,未测出。
3 讨论
对硅藻脂肪酸进行的大量研究 [2, 5, 6~ 13, 15 ]表明 ,几乎所有的硅藻都含有较多的 14∶ 0, 16∶
0, 16∶ 1( n-7)和 EPA,一些种类的 16∶ 2( n-4) , 16∶ 3( n-4) , 16∶ 4( n-1) ,含量也较丰富。大部
分硅藻 C18和 C22不饱和脂肪酸的含量较低 [11、 15 ]。
实验结果表明 , 33株筒柱藻的饱和脂肪酸占总脂肪酸的 22. 3%~ 39. 2% 。多不饱和脂肪
酸占总脂肪酸含量的 10. 3%~ 37. 2%。最主要的多不饱和脂肪酸是 EPA( 3. 36% ~ 15. 9% )和
20∶ 4( n-6) ( 2. 01%~ 12. 4% )。 Dunstan等 [12 ]曾对 Cyl indrotheca fusi formis的脂肪酸含量进
行过测定 ,实验结果表明 ,主要的脂肪酸是 14∶ 0, 16∶ 0, 16∶ 1( n-7)和 EPA,这 4种脂肪酸占
总脂肪酸的 68. 7% 。饱和脂肪酸占总脂肪酸的 30. 1% 。多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的 48. 5%。
460 青 岛 海 洋 大 学 学 报 1 9 9 9年
EPA占总脂肪酸的 20. 3%。与本研究结果基本一致。
本研究中 , M ACC /B73(= U TEX2081)和 MACC /B75(= UT EX2084)的 EPA含量分别
为 9. 69%和 7. 66% ,总脂含量分别为 17. 2%和 9. 71% 。 结果低于 Tan对 Cylindrotheca
f usi formis U TEX2081( EPA含量为 16. 0% ,总脂含量为 25. 6% )和 Cylindrotheca f usi formis
U TEX 2084( EPA含量为 12. 6% ,总脂含量为 26. 3% )的测定结果 [3 ]。 微藻品系相同 ,但实验
结果有差异 ,可能是由于培养条件 ( Tan的培养条件为温度 20℃ ,人工海水 ,培养液中添加
0. 01g /L的胰蛋白胨及 1mg /L的酵母 [ 3] )不同所致。不同的硅藻种类 EPA含量变化很大。一
些环境因素 ,如温度 ,光照 ,营养盐浓度 ,盐度等可导致脂肪酸 ,特别是 EPA含量的变化。在不
同的培养条件下 ,三角褐指藻 (Phaeodactylum tricornutum )的 EPA含量从 8. 7%到 39. 0% [8 ]。
MACC /B200, M ACC /B209, MACC /B211, MACC /B213是从 MACC /B75克隆出来的 ,
但脂肪酸组成 ( EPA含量为 6. 09%~ 15. 9% )和总脂含量 ( 6. 16% ~ 19. 4% )有较大的差异 ,这
说明不仅不同种类的微藻 EPA和 DHA含量差别很大 ,即使同一种类的不同品系之间也存在
很大差别 [ 1, 15]。 Alonso等对分离出的 Isochrysis galbana的 59个品系的 EPA和 DHA含量进
行了测定 ,结果表明 ,不同品系 EPA和 DHA含量差别很大 , EPA和 DHA含量的差异可能是
由于不同品系之间遗传差异引起的 [ 1]。
筒柱藻具有易培养、耐污染、易收获等优点 ,通过进行条件优化 , EPA /DHA进一步提高 ,
望成为水产动物如亲贝、鲍鱼的优质饵料。
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Fatty Acid Composition and Total Lipid Content of 33
Strains in the Genus Cylindrotheca
Liang Ying Mai Kangsen Sun Shichun Zhan Dongmei
(Fishery Col lege Ocean University of Qingdao , Qingdao , 266003)
Abstract The fa tty acid composition, to tal lipid content , ha rv esting densities and
biomass o f 33 strains of the genusCylindrotheca which w ere preserv ed in the Microalgae
Cul ture Center o f Ocean Univ ersi ty of Qingdao w ere examined. The microalg ae w ere
g row n under defined condi tions and harvested during log phase. The major fat ty acids in
most st rains w ere 14∶ 0, 16∶ 0, 16∶ 1( n-7) and 20∶ 5 ( n-3) . The po lyunsaturated fa t-
ty acids 16∶ 2( n-4) , 16∶ 3( n-4) , 16∶ 4( n-1) , 20∶ 4( n-6) also comprised a significant
propo rtion of the total fa tty acids in some strains. The cha racteristic fa t ty acid composi-
tion of dia tom is readily distinguishable from those o f o ther classes of microalga e. Sig-
nificant concentra tions of the po lyunsaturated fat ty acid 20: 5( n-3) ( eico sapentaenoic
acid) w ere present in each o f the diatom with the highest propo rtion in B200( 15. 9% )。
Key words Cyl indrotheca; microalg ae; fa tty acid; total lipid content
海 洋 人 物
比德 ( Bede; Beda; Beada; The V enerable, Saint 672 /673~ 735-05-25) 英国盎格鲁 -
撒克逊神学家、历史学家、教会博士。公元 682年后在修道院从事研究和教授。 在潮汐学
研究上 ,根据他自己的实际观测指出 ,月亮的盈亏运动与潮汐的位相差为 48min而在公
元五世纪前后普遍认为此位相差是 45min,比德的测值沿用到十八、十九世纪。此外 ,比德
还提出 ,潮高与潮时会受强风的影响而发生变化 ,大潮涨潮启始时 ,将以波浪的形式传播
到英国海岸 ,而在港湾则将出现具有一定的平均朔望月的高潮间隙。比德提出以基督的生
日作为纪元 ,现已为世界通用。作为历史学家 ,所著的《英格兰人教会史》 ( 731或 732年完
成 )是研究盎格鲁-撒克逊各部族信仰基督教历史的重要资料。比德的著作分三类:一是文
法与科学类 ;二是《圣经》注释类 ;三是历史与传记类。
(刘安国 )
462 青 岛 海 洋 大 学 学 报 1 9 9 9年