微藻资源综合开发与利用研究进展

微藻种类繁多,富含多种生物活性物质及必须营养元素。此外,微藻因其种属及生长环境的差异还能够合成各种具有特殊生物活性的新化合物。目前,微藻因其丰富的营养物质和特殊的活性功能,在许多领域都有着巨大的经济利用价值和开发潜力。主要综述了微藻在食品、化妆品、动物饲料及医药四个领域的研究进展,并为微藻进一步的开发和利用提供参考。

药食同源植物牛大力的研究进展（英文）

牛大力(Millettia speciosa)为豆科美丽崖豆藤属植物,作为一种药食同源植物在中国南方广泛种植。牛大力具有抗菌、抗氧化作用,同时,临床实验表明牛大力还具有缓解腰肌劳损、风湿性关节炎、肺结核、慢性支气管炎、慢性肝炎、遗精、白带异常、肾炎等一系列慢性疾病的疗效。牛大力中的标志性成分是高丽怀素和芒柄花素。目前,已有超过50种包括生物碱、黄酮类化合物、苯丙素类化合物、挥发油成分、甾醇类等化合物从牛大力中分离出。近几年对于牛大力的毒理性研究比较少。因此本文对牛大力的传统功效、植物学特点、化学成分、营养成分、药理活性和毒理性进行较为全面的阐述,以期为牛大力的进一步研究提供理论依据。

营养元素和pH对若夫小球藻生长和油脂积累的影响

以若夫小球藻(Chlorella zofingiensis)为研究对象,考察了不同的营养方式(自养、混养、异养),不同的氮源、磷(P)质量浓度和pH对其生长和油脂积累的影响。结果表明,若夫小球藻在混合营养方式下藻体质量浓度及油脂质量分数明显高于自养与异养方式,以蔗糖为碳源的混合营养方式下若夫小球藻总脂质量浓度最高(3.14g.L-1),分别是自养和异养的4.6和5.0倍。以尿素为氮源时若夫小球藻总脂质量浓度最高(0.79 g.L-1)。在一定范围内增加P质量浓度能提高若夫小球藻总脂质量浓度,其最适P质量浓度为7.0～14.0 mg.L-1。人为改变培养液的pH对若夫小球藻细胞生长影响较大,若夫小球藻能够在pH 4.5～9.5范围内生长,超出此范围时细胞很快裂解死亡。

丁香不同提取方法提取物的抗氧化活性

采用微波辅助提取、超声辅助提取和索氏提取3种方法对丁香非挥发性成分进行提取,通过对比单因素实验下不同提取方式得到的总黄酮、总酚含量和抗氧化能力,并结合扫描电镜下丁香粉末的微观结构,选择最佳提取方式;再通过响应面实验优化提取工艺。结果表明,微波辅助提取为最佳提取方式,最优提取工艺条件为微波功率248 W,提取温度52℃,乙醇体积分数72%,提取时间23.5 min,在该条件下总黄酮含量为30.96%±0.44%（309.62±4.41 mg/g）,总酚含量70.13%±0.86%（701.34±8.64 mg/g）,与预测值相符。DPPH自由基清除能力为99.67%±0.32%、ABTS自由基清除能力为99.81%±0.22%、铁离子还原能力为4.01±0.16 mmol/L、Fe^2＋螯合能力为30.73%±0.92%、抗脂质过氧化能力为83.44%±1.27%,丁香非挥发性成分提取物具有较好的抗氧化能力。

产油微藻的分离鉴定及营养方式对其油脂积累的影响

为了获得高产油微藻,以从海南水体样本中分离得到微藻C67为出发株,考察其在不同营养方式下生长及油脂积累情况。形态观察及Lsu(large subunit)基因分析鉴定其为微芒藻C67(Micractinium reisseri C67);微芒藻C67主要脂肪酸为C18:1、C16:0、C18:3和C18:2,分别占总脂肪酸的33%、26%、18%和11%;微芒藻C67在混合营养方式下藻体质量浓度及油脂质量分数明显高于自养与异养方式,在以葡萄糖为碳源的混合营养方式下微芒藻藻体质量浓度最高(7.0 g·L-1),以甘氨酸(Gly)为碳源的混合营养方式下微芒藻C67油脂质量分数最高(40.2%),以葡萄糖为碳源的混合营养方式下微芒藻C67总脂质量浓度为2.2 g·L-1,分别是自养和异养方式的7.3倍和7.9倍。

氮、磷源及海盐对微茫藻细胞生长和油脂积累的影响

为研究营养成分对一株淡水富油微茫藻(Micractinium reisseri)细胞生长和油脂积累的影响。以BG11为基础培养基,分别考察了氮源、磷浓度及海盐浓度的影响。实验结果表明,氯化铵为微茫藻细胞生长和油脂积累的最适氮源,以其为氮源时,微茫藻的油脂产量是原培养基中以硝酸钠为氮源时的1.6倍,缺氮培养条件下,微茫藻细胞油脂含量最高,但生物量较低;培养基中的磷浓度为80mg/L时,微茫藻总脂产量达到最高,为原培养基中磷浓度(40mg/L)时的1.4倍;添加适量海盐能够促进微茫藻的生长,同时该株微茫藻可以耐受比较高的海盐浓度(20g/L),其最适生长和油脂积累的海盐浓度为10g/L,在此浓度下,其总脂产量最高,是未添加海盐时的2.5倍。

单针藻的化学成分及其体外抗菌、抗氧化活性研究

目的:研究单针藻的化学成分,并对其中分离出的化合物进行体外抗菌、抗氧化活性考察。方法:对单针藻乙醇提取物经石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,利用硅胶柱色谱、高效液相色谱、气相色谱-质谱法对单针藻乙酸乙酯部位萃取物进行分离和化学成分分析,并根据理化性质和核磁共振谱等分析鉴定化合物的结构;对分离出的4种化合物分别采用刃天青法测定其对铜绿假单胞菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌的最低抑菌浓度(MIC),1,1-二苯基-2-苦基-肼基(DPPH)法测定自由基清除率[以半数清除浓度(IC_(50))计]、亚铁还原能力法(以FRAP值计)测定总还原能力。结果:从单针藻乙酸乙酯萃取部位的E4、E5段分离得到化合物1~6,分别被鉴定为豆甾醇、邻苯二甲酸二丙酯、3-吲哚甲酸、黑麦草素、黑麦草内脂、5-羟基-3,4-二甲基-5-戊基-2(5H)-呋喃酮;化合物3~6的MIC在10~500μg/m L内,IC_(50)在22.02~71.01μg/m L内,FRAP值在(62.04±5.36)^(281.22±8.3)μmol/L内。结论:单针藻含有多种脂类和烷酸类物质,具有一定的体外抗菌、抗氧化活性。

有机碳源对单针藻细胞生长、油脂积累和光合作用的影响

研究不同有机碳源对单针藻(Monoraphidium sp.)细胞生长,油脂积累和光合作用的影响,探讨其细胞生长和油脂积累的最佳碳源浓度。结果表明单针藻具有利用有机碳源进行混合营养生长的能力,葡萄糖、蔗糖对其细胞生长、总脂含量和光合放氧速率具有明显的促进作用,甘氨酸能够促进细胞生长,但总脂含量下降,乙酸钠则表现为抑制作用;在BG-11培养基中加入5g/L葡萄糖后,细胞生物量、总脂产量和光合放氧速率分别为7.8、3.2g/L和240.3μmolO2·(mg·chla)-1·h-1,是同等光合自养条件下的5.6、8.0和1.3倍;单针藻细胞生长、总脂积累的最佳葡萄糖添加浓度为10g/L。

优化提取裸花紫珠总黄酮含量及对表皮伤口易感染菌抑菌性的研究

为了选出裸花紫珠总黄酮提取的最优方法,比较了ASE、超声、微波萃取和多功能浓缩4种提取方法在裸花紫珠总黄酮提取率上的差异,并利用微孔刃天青法测定总黄酮对表皮易感染菌的MIC值。结果发现ASE法总黄酮提取率最高,约为1.26%,其次为超声和微波萃取法,总黄酮提取率分别约为1.03%和0.98%,多功能浓缩法提取率最低,约为0.36%,且耗时最长。而且研究发现,ASE的MIC值最低。最终得出ASE提取效率最高,且提取物有较好的抑菌性,是裸花紫珠总黄酮提取的最优方法。

七种试剂对单针藻的絮凝作用

针对单针藻（Monoraphidium sp. ）规模化培养采收成本较高问题，考察硫酸铝钾、硫酸铝、氢氧化钙、氯化铁、氯化铝、聚丙烯酰胺、壳聚糖7种试剂对单针藻絮凝效率和细胞完整性的影响。结果表明单针藻采收最佳絮凝剂为壳聚糖，用量为0．04g／L，壳聚糖对单针藻细胞无损伤。适当浓度的氯化铁（0．2—0．4g／L）和氯化铝（O．4～0．8g／L）能够较好的絮凝单针藻细胞，但过高的浓度会影响絮凝效率；氯化铁在实验浓度条件下藻细胞完整性好，氯化铝在低浓度（0．4g／L）T对藻细胞损伤较小，但过高浓度（1．0g／L）会破坏藻细胞。硫酸铝钾和氢氧化钙絮凝效率较低，当浓度为1．0g／L时仅能絮凝70％的藻细胞，并且氢氧化钙对单针藻细胞有较大的破坏。聚丙烯酰胺对单针藻细胞基本无絮凝效果。

琼榄提取物的抗氧化及抗菌活性

为研究琼榄的药用活性成分,更好地开发和利用琼榄资源,对琼榄根、茎、叶的5种不同溶剂提取物分别采用清除DPPH自由基法和滤纸片扩散法进行抗氧化及抗菌活性研究。结果表明,琼榄叶的乙酸乙酯提取物(L-EtOAc)清除DPPH自由基的IC50最小,为154.1 mg/L,是15组提取样品中清除自由基活性最强的部位。琼榄根、茎、叶的15组提取物对5种供试菌均具有不同程度的抑菌活性,且以琼榄叶的乙酸乙酯提取部位对5种供试菌的抑菌作用均较强,特别是对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌的抑制作用和阳性对照品头孢他啶的抑菌作用接近。因此,琼榄叶部位的抗氧化和抗菌活性最强,且活性物质在乙酸乙酯部位,L-EtOAc为有效提取部位。

海洋链带藻营养成分分析

测定链带藻Desmodesmus sp. WC08营养成分,为其综合利用提供依据。结果显示, Desmodesmus sp. WC08含有丰富的营养物质,粗蛋白、总糖、油脂、灰分、粗纤维和色素分别占藻粉干重的20.75%, 17.13%, 30.86%,11.47%, 14.68%和4.71%。脂肪酸分析显示Desmodesmus sp. WC08中含有多种不饱和脂肪酸,其含量占总脂肪酸的72.23%;氨基酸总含量为28.07%,其中必需氨基酸为10.99%,通过必需氨基酸指数评价,表明Desmodesmus sp. WC08是一种优质的蛋白来源;维生素含量丰富,尤其是维生素C,含量为31.67 mg/100 g, B族维生素含量最高的是维生素B6,为6.21 mg/100 g;藻粉含有多种矿物质元素,其中钾、钠、钙、铁和镁5种元素含量较高,重金属铅、汞、砷和镉含量均未超标。

胶网藻化学成分及其体外抗氧化、抗菌活性研究

试验对胶网藻的化学成分进行分析,并对其抗氧化、抗菌活性进行研究。胶网藻乙醇提取液经石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、正丁醇萃取后,选择石油醚段萃取物经硅胶柱色谱、高效液相色谱、气相色谱-质谱法进一步分离和检测,并根据理化性质和核磁共振谱分析鉴定化合物的结构。PA1流分GS-MS分析结果表明其含有较高的维生素E油;PA2-PA4流分分离得到的5种化合物分别为(+)-3-羟基-β-紫罗兰酮、黑麦草素、黑麦草内酯、5-羟基-3,4-二甲基-5-戊基-2(5-1-1)呋喃酮和焦脱镁叶绿酸a乙酯。对这些化合物进行抗氧化及抗菌活性研究,试验结果显示:化合物1~4均具有一定的抗氧化、抑菌能力,且化合物2的抗氧化活性最强,可作为潜在的抗氧化药物来源;化合物5具有很强的抑菌作用,可作为优质的抑菌剂来源,在医药与食品工业中有着巨大的开发潜能。