小球藻在食品中的应用研究进展

现代食品工业正朝着绿色健康、便利的方向发展,具有保健功能的天然产物将是今后新型食品的一个重要发展方向。小球藻因高蛋白、富含类胡萝卜素、维生素等特点,具有多种保健功能,可作为功能性食品或保健品应用于食品行业中。本文综述了近年来小球藻在保健食品、功能性食品中的研究和应用进展,着重介绍了小球藻在保健食品及主食、副食、饮料等功能性食品中的具体应用和国内外研究进展,以期为今后小球藻在食品行业中的应用提供参考。

川蔓藻在再生水体中对普通小球藻的化感作用

采用川蔓藻植株体与普通小球藻在再生水中共培养和使用再生水种植川蔓藻的种植水纯培养普通小球藻的方法,在实验室条件下研究了在滨海再生水河道中生长的沉水植物川蔓藻对小球藻的化感作用．结果表明,川蔓藻对普通小球藻具有显著的抑制作用．在共培养实验中,96 h的抑制率为88．86％;在种植水纯培养实验中,96 h的抑制率为48．91％．川蔓藻的种植水对普通小球藻的化感作用系数平均为-0．2448．川蔓藻的叶和根的种植水对普通小球藻均有抑制效果,96 h的抑制率为叶34．71％,根14．12％;平均的化感作用系数叶为-0．1317,根为-0．0901;川蔓藻的根和叶均能释放化感物质,但抑制小球藻的化感物质主要通过叶释放．

大规模异养发酵培养小球藻USTB-01研究

采用异养小球藻USTB-01,分别在50、500 L和5000 L发酵罐逐级放大进行异养发酵培养的优化控制研究。结果表明,随着小球藻异养培养过程中生物量的增大,按照3个不同阶段逐渐加大葡萄糖和硝酸钾(C/N质量比为20∶1)分别作为碳源和氮源的流加量,可以大幅度提高小球藻USTB-01的生长速度。72 h内,分别在50、500 L和5000 L发酵罐进行异养发酵培养小球藻USTB-01过程中,都获得了质量浓度40 g/L以上的藻细胞干重,在培养物中保持低浓度的葡萄糖和硝酸钾在支持小球藻快速生长方面发挥了重要作用。无论在培养规模,还是在最终培养获得的藻生物量上,均取得了非常重要的研究进展。

小球藻psbA基因的克隆与序列分析

psbA基因编码光合系统Ⅱ反应中心的D1蛋白，是叶绿体基因组中一个重要的光调控基因。对小球藻属4个种的6株小球藻psbA基因进行了PCR扩增和测序，并结合GenBank上已有的2条小球藻psbA基因序列，使用MEGA3.1软件对psbA序列进行了遗传距离值的计算和系统发育树的构建。结果显示8株小球藻psbA基因的遗传距离值为0．012～0．167。除了原始小球藻F-2和蛋白核小球藻820分别与蛋白核小球藻F-5、F-9及与普通小球藻Cvq关系极近之外，其他6株小球藻基本上按照种的划分进行聚类，该结果与用小球藻的ITS和rbcL序列分析的结果一致。

小球藻多糖体外免疫调节活性研究

通过考察小球藻多糖对小鼠脾脏淋巴细胞增殖,腹腔巨噬细胞增殖、吞噬中性红、释放NO能力的,研究了小球藻多糖对小鼠体外免疫细胞功能的影响。结果显示,小球藻多糖可增强吞噬细胞的吞噬功能,促进巨噬细胞合成NO,促进脾淋巴细胞及腹腔巨噬细胞的增殖。表明小球藻多糖具有增强小鼠细胞免疫功能的作用。

小球藻紫外线诱变及高含油藻株筛选

利用紫外诱变技术,对海南本地淡水水域筛选得到的小球藻Y019进行诱变,得到1100株诱变株。以HSM培养基和HSM氮缺乏培养基分别进行筛选,筛选出M37和M67两个高含油量株系。与野生型小球藻Y019相比,其相对生长速率没有明显变化,油脂含量分别提高了24.58%、17.88%,具有良好的开发应用前景。

小球藻糖蛋白的分离纯化与性质测定

小球藻经热水抽提、脱蛋白、乙醇沉淀得粗糖蛋白,粗糖蛋白经Sephadex-75层析得到糖蛋白纯品。糖蛋白纯品经Sephadex-200层析证明为单一物质。紫外可见光谱只出现280nm和195nm的单峰。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳显示糖蛋白分子量为63.7kDa。气相色谱分析表明该糖蛋白单糖组成主要是葡萄糖、半乳糖、鼠李糖。β-消去反应证明糖和蛋白是O-糖肽键连接的。

缺氮培养对小球藻碳水化合物和油脂积累的影响

以小球藻Chlorella sp.为研究对象,对比其在缺氮培养和富氮培养条件下碳水化合物和油脂积累的代谢改变。结果表明,缺氮后细胞生长受到抑制,比生长速率从正常培养的1.02 d^(-1)降至0.48 d^(-1)。细胞在缺氮第1天积累大量碳水化合物(66.9%干重),且主要以淀粉的形式存在。同时,缺氮诱导了油脂的积累,但明显落后于淀粉。通过对油脂组分的分析,发现在富氮条件下油脂的主要成分为糖脂,占总脂的51%,而缺氮后中性脂成为主要油脂组分,占总脂的87%。从原料品质角度,缺氮小球藻更适合生物乙醇和生物柴油的生产。

无菌条件下的小球藻培养条件优化

在无菌培养条件下,对影响纯化小球藻(Chlorellasp.)生长的NaHCO3,KNO3,KH2PO4,VB1,VB12等主要营养因素进行了优化.实验结果表明微量元素对纯化小球藻的生长有极显著的影响,维生素对纯化小球藻的生长亦有一定的影响.通过五因素四水平正交实验,得到了以海水为基础的优化培养基配方:KNO30.5 g/L、NaHCO30.2 g/L、VB121.0g/L、KH2PO40.02 g/L、VB10.3 mg/L,并添加f/2微量元素.该优化配方有效地提高了纯化小球藻的生长速度和生物量产量.

美人蕉种植根区水对藻类生长的影响

通过取用美人蕉（Canna indica）种植根区水置于光照培养箱中对小球藻（Chlorella vulgaris）和卵形衣藻（Chamydomonas ovalis）进行培养和观察，获得两种藻类的生长数据。结果显示：根区水在6d对小球藻的化感效应为-0．7331，对卵形衣藻则为-0．4408；小球藻试验组与对照组的细胞数量在2～6d差异显著（P〈0．05），而卵形衣藻的细胞数量在5～6d出现显著差异（P〈0．05）。显微镜观察还发现，试验组卵形衣藻部分细胞颜色变白、细胞器溶解，并出现胶群体，对照组没有发现这种现象。实验说明美人蕉根系能分泌一些化感物质影响藻类生长，化感物质对藻类的影响具有选择性。

水芹水浸提液对小球藻生长及抗氧化酶活性的影响

[目的]研究水芹水浸提液对小球藻生长及其抗氧化酶活性的影响。[方法]采用小球藻在不同浓度的水芹水浸提液中纯培养的方法,测定小球藻生长速率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、·O2-产生速率及丙二醛(MDA)含量的变化。[结果]10g/L水芹水浸提液处理下,SOD和POD活性逐步上升,至试验结束时都维持在较高的水平,·O2-产生速率和MDA含量与对照间无显著差异;20～50g/L水芹水浸提液处理,藻细胞的SOD、POD活性、·O2-产生速率及MDA含量均呈先升高后降低的趋势,并且有浓度效应。[结论]水芹水浸提液对小球藻具有化感效应。10g/L水芹水浸提液对小球藻的生长具有明显的促进效应,20～50g/L水芹水浸提液对小球藻有明显的克生作用。

硒浓度对小球藻生长、生物富集的影响

研究了硒浓度对小球藻生长的影响,以及硒浓度对小球藻生物富集的影响,并对相关的可能机理进行了讨论。研究发现,高浓度的硒对小球藻生长具有抑制作用,当硒浓度超过1mg/L时会产生抑制作用;当硒浓度增至12mg/L时,发现藻细胞生长几乎停止。小球藻对硒的生物富集随着硒浓度的增加而增加,硒浓度为1mg/L时,藻体的硒含量为9.92μg/g;当硒浓度为8mg/L时,藻体的硒含量达到了83.66μg/g。小球藻富硒培养较适宜的硒添加浓度是4mg/L^8mg/L。

小球藻净化沼液的预处理方法

沼液组分复杂,极易滋生细菌等微生物,影响微藻对污染物的去除。研究采用添加次氯酸钠、氯化钠、氨水和高压蒸汽灭菌4种方法对沼液进行预处理,通过对比沼液中小球藻的生长状况和污染物的去除情况,同时通过PCR-DGGE技术监测培养液中微生物群落结构的变化,考察了预处理方法对小球藻净化沼液的影响。研究结果表明,添加次氯酸钠的处理方法操作简单、成本低廉,并且可以显著减少沼液中微生物的种类和数量;在使用60%的沼液作为培养基时,藻细胞密度可达4.78×10~7个/m L;培养7 d后,总氮去除率为76.9%,总磷去除率为46.6%,氨氮去除率为97.1%,COD去除率为72.8%,达到畜禽养殖业水污染物排放标准。

3种具药用价值绿藻的生长特性比较研究

目的比较研究具潜在药用价值的亚心形扁藻Platymonas subcordiformis、眼点拟微绿球藻Nannochloropsis ocutala、海洋小球藻Chlorella vulgaris 3种绿藻门海洋微藻的细胞生长特性,为海洋微藻在医药保健食品行业的应用提供参考依据。方法选取上述3种海洋微藻为生物材料,以添加f/2营养液的人工海水为培养介质,在光照培养箱中利用三角瓶开展一次性培养实验。利用显微镜观测微藻生长14 d内的细胞密度变化情况,采用最小二乘法拟合细胞密度法计算微藻生长速率。结果在实验周期内,3种海洋微藻的细胞生长曲线均呈现出"S"型。在生长平稳期,亚心型扁藻、眼点拟微绿球藻和海洋小球藻的细胞密度分别约为1.30×106、3.50×107和2.45×107个/mL;最大生长速率分别约为0.7/d、0.8/d和1.5/d。结论上述3种具药用价值绿藻的细胞增长经历明显的缓慢期、快速期和平稳期阶段;不同微藻的细胞生长特性差异较大,在进行其高密度培养开发应用时应结合考虑品种特性与收获时期。

重要环境因子对小球藻去除污水中氮磷的影响

对小球藻去除污水中氮磷的性能进行了研究,考察了初始氮磷浓度、氮磷比、光照条件和p H等因素对其去除效率的影响。结果表明,在初始氮磷浓度分别在35 mg/L和7 mg/L以下时去除率接近100%;氮磷比为5∶1和10∶1,小球藻第4 d基本完全去除了污水中的氨态氮,而氮磷比对小球藻的除磷能力没有显著影响;在初始氨态氮或总磷浓度相同的条件下,光照条件（L/D为24 h∶0 h和12 h∶12 h）对氮磷去除效果的无明显差异性（P〉0.05）,而随着氮磷浓度的增加,连续光照条件逐渐展现出去除氮磷的优势;小球藻在p H 7~8范围内对氨态氮的去除率最佳,p H 5~7范围内,对总磷的去除率最佳。

植物生长调节剂对城市污水中小球藻生长和油脂积累的影响

研究了不同质量浓度植物生长调节剂(IAA、TRIA、6-BA、2,4-D)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长和油脂积累的影响,并从藻细胞形态,脂肪酸组成及元素含量等方面对机理进行了探讨。结果表明:2,4-D对城市污水中小球藻生长的促进作用最为显著,当2,4-D的质量浓度为1.5 mg/L时小球藻干重和油脂产量分别达到最大值,比空白对照组分别提高了30.77%和51.43%。利用扫描电镜观察可以发现处理组小球藻个体大小略大于空白对照组。通过对生成的脂肪酸甲酯进行气相色谱分析,结果显示植物生长调节剂的投加对小球藻脂肪酸组成影响不大,但提升了单不饱和脂肪酸含量,有利于提高所得生物柴油的品质。

酿醋废水水解酸化流出物培养小球藻实验研究

酿醋废水经水解酸化预处理后，在柱式光生物反应器中利用不同体积分数的水解酸化液流出物进行了小球藻培养实验。研究表明酿醋废水经水解酸化处理后COD、氨氮、总磷、挥发性脂肪酸均有不同程度的减少，其中COD、总磷含量分别减少了61．8％、63．6％，挥发性脂肪酸成分变化幅度较大。当酿醋废水水解酸化流出物体积分数高于40％，小球藻生长明显受到抑制，10％-30％体积分数的水解酸化流出物培养的小球藻生长较好，藻细胞浓度可达6．6×107个／mL，并且流出物添加磷酸盐后，小球藻在低体积分数废水流出物生长没有延滞现象。培养7d后，小球藻对酿醋废水水解酸化流出物的净化效果显著，氨氮、总磷几乎全部去除，添磷条件下废水流出物COD降低达96．6％。小球藻在体积分数为30％的水解酸化流出物生长含油量最高为24％，C16-C18的脂肪酸含量在83．0％～95．5％之间，该小球藻具备一定的生物柴油开发潜力。

Effect of Bensulfuron-Methyl on Growth of Chlorella pyrenoidosa

To study the growth effects of differing concentrations of bensulfuron-methyl on Chlorella pyrenoidosa and to evaluate the ecological risk, the effects of bensulfuron-methyl on the growth and the content change of chlorophyll and protein in Chlorella pyrenoidosa were studied through 96 h acute toxicity tests. Bensulfuron-methyl accelerated the growth of algae at lower concentrations （〈 1 mg L^-1） with content increase of chlorophyll or protein, and it inhibited the growth of algae at higher concentrations （〉 5 mg L^-1）. The content of chlorophyll or protein in algae cells reduced with the increasing concentration of bensulfuron-methyl, exhibiting the good concentration-effect relationship. The 96 h-EC50 of bensulfuronmethyl upon the algae was 15.7 mg L^-1 Bensulfuron-methyl has inhibiting effect on the growth of Chlorella pyrenoidosa and is low in toxicity.

自养和混养小球藻对NaCl胁迫的生理响应

本文研究了NaCl胁迫下,自养和混养小球藻的生长特性以及类胡萝卜素、蛋白质、多糖、脯氨酸和MDA的积累量。结果表明,在NaCl胁迫下,混养小球藻的生物量、细胞内多糖和MDA含量都明显高于自养小球藻,其类胡萝卜素含量、细胞内蛋白质含量和脯氨酸含量都明显低于自养小球藻。说明自养和混养小球藻都具有一定的抵抗盐胁迫的能力,但两者抵抗盐胁迫的表现形式各有差异。

利用工业废水培养小球藻的水质净化研究

[目的]考察利用工业废水规模化培养高脂微藻生产生物柴油,同时净化废水.[方法]采用豆制品废水、啤酒废水、肉制品废水作为小球藻（Chlorella vulgaris）生长的培养液,比较不同废水营养因子及培养条件对小球藻生长与油脂累积的影响.[结果]豆制品废水与啤酒废水能较好的促进小球藻的生长,当废水中Mg2＋和无机磷的添加量分别为112.5 mg/L、60 mg/L时,小球藻的干重达到最大3.57g/L、4.44 g/L,且小球藻适于生长在中性中温、5 000 lx光照条件下,培养过程中可适量通入空气以补充碳源;在最适条件下培养结束后废水的CODcr、TN和TP去除率分别能达到72.9％ ～85.1％、37.9％ ～ 64.2％和30.1％ ～84.9％.[结论]小球藻具有典型的氮磷去除能力.