新月菱形藻(Nitzschia closterium)制备参数对藻球性质及去氮磷效果的影响

为了制备出高效的固定化藻球,完善固定化藻球的制备工艺,以新月菱形藻为藻种,采用褐藻胶包埋技术和单因子试验,研究了不同褐藻酸钠质量分数(2.0%、2.5%、3.0%)和不同溶剂(海水、蒸馏水、NaCl溶液)对藻球形状、强度、传质性、去除氮磷效果及藻细胞生长的影响.结果表明:不同褐藻酸钠质量分数对藻球形状影响显著(P<0.05),褐藻酸钠质量分数为2.0%和2.5%时藻球呈球形,为3.0%时藻球呈不规则的水滴形;不同溶剂种类对藻球形状则无影响.不同褐藻酸钠质量分数对藻球强度影响显著(P<0.05),随着褐藻酸钠浓度的增加,藻球强度逐渐增强;不同溶剂对藻球强度的影响显著(P<0.05),影响大小的排序为海水>NaCl>蒸馏水.不同褐藻酸钠质量分数和不同溶剂对藻球传质性影响显著(P<0.05),随着褐藻酸钠浓度的增加,藻球传质性也逐渐增强;溶剂对传质性影响的强弱排序为海水>NaCl>蒸馏水;不同褐藻酸钠质量分数和不同溶剂对固定化藻球藻细胞生长及去氮磷效率影响显著(P<0.05),其中以3.0%褐藻酸钠+海水的藻细胞生长最快,去除氮磷效率最佳.

不同氮磷营养条件对中肋骨条藻和球等鞭金藻生长及元素组成的影响

为了探究氮磷比(N/P)失衡和不同藻种对海洋微藻的生长和元素组成及营养利用的影响,本研究分别在正常条件(f/2培养基)、低N/P条件(氮限制)和高N/P条件(磷限制)下,连续培养了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)两种微藻各15 d,培养过程中测定了两种微藻的细胞密度、叶绿素a浓度、藻细胞的元素含量(C、N、P)和化学计量比,以及培养液中无机盐的含量。结果表明:氮限制条件促进两种微藻的增殖,而磷限制条件抑制了两种微藻增殖;营养失衡不利于藻细胞叶绿素a的积累;在不同N/P条件下两种藻的C含量变化较小,而随着时间推移,两种藻细胞的N和P元素含量均有所降低,且在两种藻细胞的高N/P组中N含量均达到最高,不同N/P条件对细胞N元素含量有极显著影响;两种藻细胞在低N/P组和高N/P组中的P含量均同对照组无显著性差异;不同藻种对细胞C元素和P元素的含量有显著性影响;中肋骨条藻在高N/P组和低N/P组的C/N值、在低N/P组的C/P值以及在高N/P组的N/P值均同对照组存在显著性差异;球等鞭金藻在三种条件下的各元素比值均与对照组无明显差异;不同N/P条件只对细胞N/P值有极显著影响;氮限制增加了NO_(3)^(-)-N的利用率,磷限制降低了NO_(3)^(-)-N的利用率,而这两种营养失衡均对藻细胞利用PO _(4)^(3-)-P的影响很小。

固定化菌藻小球去除猪场废水中氨氮的研究

菌藻共生体系对猪场废水中的氨氮去除效果良好,但游离的菌藻易流失,将菌藻进行有效粘附是目前该体系的研究热点。以聚乙烯醇—海藻酸钠为载体,采用包埋法将光合细菌和混合藻液制备成固定化菌藻小球,考察其物理特性及最优制备条件,并探讨其对猪场废水中氨氮的去除效果。实验结果表明,固定化菌藻小球的最佳制备条件为:海藻酸钠投加量0.14%(m/V)、光合细菌包埋量1.18×10^(10) cfu/mL、包埋时间3.46 h。对于初始氨氮浓度为500 mg/L的猪场废水,在不调节废水pH的条件下,经过10 g/L的固定化菌藻小球处理12 d后,氨氮去除率高达93.3%。

球等鞭金藻CRY1与COP1互作及生物信息学分析

为验证球等鞭金藻的隐花色素蛋白IgCRY1与下游蛋白IgCOP1是否互作,通过提取球等鞭金藻的总RNA反转录成cDNA为模板,扩增目的片段,构建BD-IgCRY1和AD-IgCOP1载体,共同转入AH109酵母菌株进行酵母双杂验证,并对IgCOP1蛋白进行生物信息学分析。结果显示:从球等鞭金藻中克隆到IgCRY1和IgCOP1的CDS序列分别为1560 bp和1185 bp。通过酵母双杂验证了IgCRY1蛋白和IgCOP1蛋白相互互作。对互作蛋白IgCOP1进行生物信息学分析,发现该蛋白的分子量大小为43.7 kDa,编码的氨基酸个数为394个,二级结构62.69%为不规则卷曲,是典型的亲水性蛋白。系统发育树分析显示IgCOP1蛋白聚于分支底部,与其他分支的亲缘关系较远。IgCRY1蛋白和IgCOP1蛋白相互互作的验证,为球等鞭金藻的光信号调控生物学过程提供了重要的理论基础。

球等鞭金藻MYB基因家族成员全基因组鉴定和特性分析

为了深入理解球等鞭金藻MYB基因家族在基因调控网络中的作用机制,使用MYB_DNA-binding保守结构域在球等鞭金藻蛋白序列中筛选出60个MYB基因家族成员,并对这些基因家族成员的蛋白(一、二、三级)结构预测和分析、亚细胞结构定位、基因结构及保守结构域等方面进行了分析。结果表明:这些MYB基因家族成员可分为3个cluster,其中R2-MYB和R3-MYB主要集中在cluster 3中,R2R3-MYB则含有大部分家族成员,表明这些基因在球等鞭金藻中起着重要的生物学功能。不同分支的亲缘关系较远,同一分支的关系较近,这表明球等鞭金藻MYB基因家族在演化过程中形成了一些适应性的变化。通过基因组内共线性分析,研究发现球等鞭金藻全基因组内有177对片段复制基因和46对串联复制基因,其中MYB基因家族有2对复制基因,包括串联重复基因对IZ004267和IZ007345以及片段重复基因对IZ006462和IZ006102。结合染色体定位分析,IZ006462和IZ006102位于9号染色体,这也支持上述片段重复的判断。这些重复基因对的K a/K s值小于1,表明这些基因在扩张过程中受到了基因纯化选择,功能相当保守。

两阶段固定化方法制备微囊藻球对Ni^(2+)的去除效果

采用硼酸-硼砂两阶段固定化方法制备PVA-SA复合微囊藻球,综合考察了硼酸(H_3BO_4)、氯化钙(Ca Cl_2)、硼砂(Na_2B4O_3·10H_2O)、聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)等因素对藻球性能、固定化过程中PVA泄露及Ni2+去除效果等的影响。结果表明,在以上各因素水平分别为3.5%、2.0%、3.0%、9%和1%时,成球效果、藻球性能较好,固化过程中PVA泄露量较小,Ni2+去除效率较高。两阶段固定化方法可以成功解决PVA-SA包埋固定化技术存在的水溶胀性问题,为其实际运用提供了可能性。

固定化小球藻对海水养殖废水氮磷的处理

本研究利用海藻酸钠(SA)作为载体、以氯化钙(CaCl_2)为交联剂,探究小球藻最佳固定化条件及其对海水养殖废水氨氮和磷酸盐的处理效果.通过对比不同浓度SA和Ca Cl_2对小球藻生长的影响及不同固定化条件的藻球对氨氮、磷酸盐处理效果,确定最佳固定化条件为2.0%SA和2.0%CaCl_2.对比固定化藻球和悬浮小球藻对模拟海水养殖废水氨氮、磷酸盐去除效果,结果表明固定化藻球比悬浮藻液对氮、磷处理效果更好.其中低接种率(1:10)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别为63.26%和62.76%.固定化小球藻浓度越高,其净化能力越强,高接种率(1:1)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别是85.16%和75.94%.连续流运行下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49%和72.17%.小球藻固定化态保留并延长了悬浮态生长活性,提高了对海水养殖废水脱氮除磷效果.

藻酸盐微球的制备及其对共培养的MSCs的影响

目的检测藻酸盐微球对间充质干细胞生长的影响,探讨其在骨组织工程中可能的应用。方法应用滴注法制备藻酸盐微球,检测不同浓度的藻酸盐微球pH值的动态变化及通过MTT法和流式细胞仪检测藻酸盐微球溶液中间充质干细胞的生长情况,评价藻酸盐微球对细胞的影响。结果间充质干细胞可黏附在藻酸盐微球上生长,浓度为0·02g/L、0·2g/L和2·0g/L的藻酸盐微球溶液的pH值分别在7·20、7·20和6·70左右波动,MTT法检测这3个浓度组同细胞对照组D(490)值几乎无差异,提示对间充质干细胞的生长影响不具有统计学意义。细胞周期分析显示,3d时各组S期细胞比例均等于或大于对照组,且随着藻酸盐微球浓度的增加而增加;7d时各组S期细胞比例与对照组相对差值在±3.15之间,0·2g/L组比例最高,达24·40%。结论浓度等于或低于2·0g/L的藻酸盐微球溶液对间充质干细胞生长影响很小,适合与之共培养进行有关研究。

稀土对球等鞭金藻生长的影响

于1995年8－12月，利用单因子实验法，首次研究了混合稀土对球等鞭金藻（Isochrysis，galbana）生长繁殖的影响。结果表明，海水中稀土最佳浓度范围为1．66－6．60mg／L，细胞浓度和叶绿素含量分别提高11．6％—23．2％和1．99％－45．2％；混合稀土加入浓度高于9．9mg／L对球等鞭金藻的生长产生抑制作用。稀土对球等鞭金藻生长的促进作用与其他营养盐类浓度无关，当细胞处于指数生长期时，加入稀土效果最好。

高温胁迫对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性的影响

以球等鞭金藻（Isochrysis galbana）3011和8701为实验材料，研究了高温胁迫（35～50℃）对其叶绿素荧光特性的影响。结果表明，与对照组相比，高温胁迫下2株金藻的叶绿素荧光参数Fv／Fm（PSⅡ的最大光能转化效率）、Fv／Fo（PSⅡ的潜在活性）、ФPSⅡ（PSⅡ的实际光能转化效率）、rETR（相对光合电子传递效率）和qP（光化学淬灭）均明显降低，并且随着胁迫温度的升高，胁迫时间的延长，下降幅度也逐步增大。NPQ（非光化学淬灭）的变化趋势则与其他荧光参数不同，3011的NPQ随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长先上升后下降；8701的NPQ变化则与胁迫温度有关，35和40℃处理下NPQ随着胁迫时间的延长而逐渐上升，45℃处理下NPQ则先上升后下降。3011与8701的耐热性存在一定差异。3011在40℃下处理10min后，经过一定的时间后各荧光参数基本恢复，而在45和50℃下处理10min后，各参数均不能恢复。8701在35和40℃处理10min后，经过一定时间后，荧光参数Fv／Fm和Fv／Fo基本恢复到对照水平，而在45℃下处理10min后，各参数均不能恢复。本文还对高温胁迫下2株金藻的响应机制以及叶绿素荧光技术在筛选耐高温微藻品系中的应用进行了初步探讨。

间充质干细胞在藻酸盐微球溶液中增殖和分化的实验研究

[目的]探讨藻酸盐微球作为缓释材料在骨组织工程中对种子细胞的增殖和分化的影响。[方法]制成不同浓度的藻酸盐微球溶液,将间充质干细胞接种于其中,观察其生长和增殖情况;置换成骨诱导培养基后,通过检测细胞内碱性磷酸酶的量以及细胞外钙基质分泌来评价间充质干细胞的分化情况。[结果]不同浓度的藻酸盐微球溶液对间充质干细胞的增殖影响不同,随着浓度的增高间充质干细胞的增殖越受抑制,浓度达到10 g/L时不适合细胞生长;在成骨诱导培养基中,藻酸盐可以促进细胞内碱性磷酸酶合成量的增加,并表现剂量依赖性,即藻酸盐浓度越高效应越明显,生长在藻酸盐溶液中的间充质干细胞分化为成骨细胞并分泌细胞外钙基质。[结论]一定剂量的藻酸盐微球溶液对间充质干细胞的增殖影响很小,且可促进细胞内成骨活性分子的合成,适于作为骨组织工程的缓释材料。

万古霉素藻酸盐微球对共培养的间充质干细胞成骨分化的影响

目的检测纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球对骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化的影响,探讨其在骨组织工程中可能的应用。方法应用滴注法制备万古霉素藻酸盐微球,然后用纤维蛋白凝胶包裹,通过检测碱性磷酸酶的活性以及成骨基因的表达来评价不同浓度的微球对共培养的MSCs诱导成骨的影响。结果MSCs可在不同浓度微球溶液中生长,浓度为0.02、0.2和2.0g/L的藻酸盐微球溶液中的MSCs的碱性磷酸酶的活性依次增强,在成骨诱导的18d内,0、0.02、0.2和2.0g/L相应的最高值分别为(0.809 4±0.028 5、0.803 2±0.023 4、1.236 7±0.028 0、1.562 1±0.059 7)pg.min-1.cell-1。成骨分化的调控基因转录因子核心结合因子1以及Ⅰ型胶原基因在各实验组均有表达。结论纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球可促进共培养的MSCs的碱性磷酸酶活性增加,转录因子核心结合因子1和Ⅰ型胶原基因的表达并未被影响。

氮浓度对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性及生长的影响

在温度(23±1)℃,盐度31,光照度5000 lx的条件下,研究不同氮浓度(0、55、440、880、1760、7040μmol/L)培养基对球等鞭金藻3011和8701光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析表明,氮浓度对2株微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。3011的Fv/Fm、叶绿素含量及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在7040μmol/L时达到最大值;8701的Fv/Fm、叶绿素含量及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在440μmol/L时达到最大值,其后随氮浓度的增加其上述指标反而下降。3011和8701进行光合作用和生长的最适氮浓度分别为7040μmol/L和440μmol/L。

轻、中和重稀土元素对球等鞭金藻的促生长作用

轻、中和重稀土元素对球等鞭金藻的生长有相同程度的促进作用，但其有益浓度范围不同，镧为７．２８～８７．４０μｍｏｌ／Ｌ，钆为６．３６～５７．２３μｍｏｌ／Ｌ，镱为５．７８～１７．３４μｍｏｌ／Ｌ。这３种稀土元素对球等鞭金藻的最佳浓度分别为：３６．４２～６５．５５，１９．０８～５７．２３和５．７８～１７．３４μｍｏｌ／Ｌ。可分别提高单胞藻数量２１．８％～２４．３％，１０．４％～１７．２％和１７．９％～２３．０％；叶绿素含量较对照组分别提高了２９．３％～４１．２％，２５．６％～３８．１％和３６．５％～４０．３％。

藻酸钠微球介导髓核细胞对骨髓间充质干细胞诱导分化的影响

背景:椎间盘退行性变的理想治疗方法是利用组织工程技术修复退行性变的椎间盘,而修复所需的髓核细胞来源十分有限。目的:观察在藻酸盐微球的介导下,髓核细胞与骨髓间充质干细胞非接触共培养时,髓核细胞对骨髓间充质干细胞的诱导作用。设计、时间及地点:细胞学体外观察,实验于2007-10/2008-08在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室和中心实验室进行。材料:4月龄健康新西兰大耳白兔5只,取髓核细胞与骨髓间充质干细胞原代培养,利用传代法分离纯化。方法:①将纯化的骨髓间充质干细胞经胰蛋白酶消化、收集,并与适量的藻酸钠溶液混合,形成109L-1的单细胞悬液,将混合好的单细胞悬液经注射器滴加至35g/L的CaCl2溶液中,形成海藻酸钙凝胶珠。②将海藻酸钠凝胶微球与髓核细胞共培养。在7d和15d时,分组溶解海藻酸钙凝胶珠,收集骨髓间充质干细胞。主要观察指标:利用免疫组化技术、RT-PCR技术和Westernblot技术检测骨髓间充质干细胞中Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达,用以判断髓核细胞对骨髓间充质干细胞在非接触条件下的诱导作用。结果:在骨髓间充质干细胞的细胞爬片免疫组化染色中可见,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖染色阳性,RT-PCR和Westernblot结果显示经诱导后骨髓间充质干细胞中已有Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖基因的表达,且诱导15d组的目的条带明显亮于诱导7d组的目的条带。结论:在藻酸盐微球的介导下,体外非接触共同培养时髓核细胞能够实现对骨髓间充质干细胞的诱导作用。

球等鞭金藻的培养条件研究

通过分批培养实验研究了氮、磷、铁、硅、碳、维生素B1、B12等营养因子对球等鞭金藻生长的影响,确定了氮、磷、铁、硅、维生素B1、B12对球等鞭金藻生长的必要性,并通过正交实验得出球等鞭金藻生长的最佳配方,即在天然海水中添加NaNO3-N7.5g/m3,KH2PO4-P0.5g/m3,FeCL3-Fe0.1g/m3,Na2SiO3-Si0.2g/m3,B1100mg/m3、B120.5mg/m3。

球等鞭金藻3011的生长与其营养盐关系的研究

对球等鞭金藻(IsochrysisgalbanaParke)3011进行了N、P、Fe、维生素B1、B12等营养试验,通过单因子和正交试验表明:在4种不同氮源中,以NaNO3培养球等鞭金藻最佳,其最佳质量浓度为10g·m-3;2种磷源对球等鞭金藻的影响不显著;在3种铁源中,以FeCl3培养球等鞭金藻为最佳,其最佳质量浓度为0.1g·m-3;在维生素试验中,以维生素B10.1g·m-3和维生素B120.0005g·m-3混合使用最佳.培养液的较佳配方是在天然海水中加入NaNO3—N10g·m-3;NaH2PO4—P1g·m-3;FeCl3—Fe0.1g·m-3;维生素B10.1g·m-3和维生素B120.0005g·m-3.

不同碳源对球孢鱼腥藻生长的影响

本文研究了有机碳源和无机碳源对球胞鱼腥藻生长的影响,结果表明:有机碳源中葡萄糖以0.5—1.0μg/mL、蔗糖以5.0μg/mL促进其生长效果最好;无机碳源中,碳酸钠以10.0—15.0μg/mL、碳酸氢钠以10.0μg/mL效果最好。葡萄糖和蔗糖的浓度高低对球孢鱼腥藻叶绿素a的含量没有明显影响,但前者略高于后者。碳酸钠和碳酸氢钠的浓度在5.0μg/mL时均提高了叶绿素a含量。四种碳源都提高了球孢鱼腥藻的同氮活性,有机碳源中蔗糖优于葡萄塘,无机碳源中碳酸钠优于碳酸氢钠。

球等鞭金藻细胞生长抑制物的分离纯化

以球等鞭金藻老化培养液的无细胞上清处理液为研究对象,对存在于球等鞭金藻老化培养液中的抑制细胞生长的活性物质进行了分离纯化与抑制活性研究。运用乙酸乙酯萃取,紫外光谱分析,SephadexG-15凝胶过滤,制备薄层层析和C18反相高效液相等光谱分析与纯化方法对其进行活性追踪的分离与纯化。结果表明,采用乙酸乙酯萃取球等鞭金藻老化培养液的无细胞上清处理液可以获得具有明显细胞抑制活性的细胞生长抑制物的粗提物,经200～400nm的紫外光谱扫描,确定了细胞生长抑制物的特征吸收波长为235nm。将粗提物用0.2mol.L-1NaOH溶解,经蒸馏水适当稀释后,以5%床体积的量加载于SephadexG-15凝胶层析柱并用蒸馏水进行洗脱。在紫外235nm下,粗提物经SephadexG-15凝胶过滤,获得3个具有细胞抑制活性的组分。用1mol.L-1HCl将具有细胞抑制活性的组分pH调至2～3之间,用乙酸乙酯提取。于40℃下减压浓缩,将样品点在硅胶G板上,以氯仿为展开剂,进行薄层层析分离与制备,获得4个组分。经检测,仅Rf值为0.63的组分具有明显的细胞抑制活性。此活性组分采用硅烷化键合相C18反相色谱柱,乙腈-水(体积比为63:37)流动相,0.3mL.min-1恒流洗脱,检测波长UV-235nm,获得较好的分离效果。