快速积累的总脂质Rhizoclonium africanumkutz作为生物柴油原料在营养限制和相关的细胞水平的变化

文摘

增加的总脂质和有利的脂肪酸的比例在海洋绿色丝状macroalgaRhizoclonium africanum(绿藻类)研究了硝酸盐和磷酸盐的局限性。这些压力得到消除和两倍所需的大量的硝酸盐和磷酸盐的增长媒体。显著增加了二倍总脂质(193.03毫克/克)在细胞培养基中硝酸缺乏,其次是磷酸盐限制(142.65毫克/克)。胞内积累的中性脂质被荧光显微镜观察。扫描电子显微镜研究表明营养饥饿下的重大结构性变化。傅里叶变换红外光谱(FTIR)披露的存在酯(C-O-C拉伸),酮(碳碳拉伸),羧酸(地弯曲),磷化氢(ph拉伸)、芳香族碳氢键拉伸和弯曲,和酒精治疗(地拉伸和弯曲)组织细胞表明脂质碳氢化合物的高积累在细胞治疗。高浓度的脂肪酸有利于生物柴油生产,也就是说,C_16:0C_16:1C_第18章C_20:1在硝酸和phosphate-deficient条件下,确定了。这项研究表明,文化条件的操作可能影响的生物合成途径增加脂质生产,同时增加脂肪酸的比例适用于生产生物柴油。

1。介绍

生物燃料可生物降解,无毒,碳中和燃料,分为初级和二级燃料。藻类生物量可以直接转化为生物柴油,生物乙醇和其他可持续的产品。技术,二级生物燃料分为第一、第二和第三代生物燃料的原材料生产策略的基础上(1]。生物柴油生产可再生能源被广泛认为是最可持续的化石燃料的替代品,是一种可行的手段应对化石燃料对全球变暖的环境影响(1- - - - - -4]。

藻类光合作用,无机微,macroorganisms从单细胞到多细胞形式。他们可以捕获大气CO₂修复成有机生物质可以转化为能量载体等生物柴油(1,5]。微藻可以生产大量的脂质(高达70 - 80%干电池重量)(6,7]。等Microalgal类群Botryococcus,衣藻,小球藻,杜氏盐藻,眼虫,Nannochloropsis,栅藻,Neochloris等等已经确定为生物柴油生产的良好来源(1,8]。但microalgal生物质生产生物柴油的主要约束生成是经济方面的。Macroalgal垫是一种替代畜牧业可持续生物柴油生产成本效益的方式。只有少数报告可从macroalgae或海藻生物柴油生产9- - - - - -14]。之前报道,一些macroalgal物种只包含非常少量的总脂质干电池重量的百分比(10,11,15]。例如,总脂质百分比绵胶,Cladophora crystallina,Chaetomorpha股薄肌据报道,%,%,%,分别11]。Rhizoclonium africanum海洋丝状附生macroalga、发现与红树林植物。丝是僵硬的、纠缠和分支。分支与主轴成直角。细胞柱和肿胀无数rhizoidal分支(16- - - - - -18]。

脂质在真核生物的光合生物细胞膜的结构组成部分的职能,调节细胞活动和作为能量储存的化合物(19]。中性脂质合成的三酰甘油的形式(标签)脂质体细胞器内增强应对不同的环境压力如光强度高或营养不足20.,21]。Trigering增强合成中性脂质在绿藻在压力条件下生物柴油生产之前已经报道过(7]。事实上,细胞开始积累油胞质脂质体的形式,具体的形式标记(20.,22,23]。高标记在海洋microalga积累杜氏盐藻详细研究了盐胁迫下细胞(22]。一些甲藻也积累大量的标签固定相的生长时期(24]。

一些先前的研究等脂质积累营养应激条件下氮饥饿、磷饥饿、尿素限制,详细进行补铁(22,25- - - - - -30.]。2-4-fold增加脂质含量N-deficient取得淡水利用海洋微藻等小球藻和Nannochloropsis(25,28]。脂质含量的变化下氮不足也被观察到衣藻reinhardtii物种(31日,32]。氮和磷的限制被发现影响叶绿素荧光两macroalgae:石莼以和Lobophora variegata(14]。营养吸收在生长生理也发挥了重要作用石莼intestinalis,Bifucaria bifurcata,Nemalion helminthoides(13]。红藻的生长和生化变化Gracilaria tenuistipitatavar。liui和绿色的海藻石莼pertusa还研究了在氮富集和饥饿9]。

尽管所有的努力到目前为止,磷酸盐的影响()和硝酸()饥饿的生产不饱和(MUFA)和饱和脂肪酸(SFA)和相关参数macroalgae还没有被广泛地研究过了。在这项研究中,我们的目标是确定和比较脂质生产这样的非生物压力的影响r . africanum。脂质过氧化作用分析,红外光谱,荧光显微镜也进行了确定增加stress-exposed细胞的脂质积累水平。

2。材料和方法

2.1。文化建立Unialgal条件和生物产量

r . africanum(CUH / Al / MW-57)隔绝孙德尔本斯国家公园的沿海地区,在修改大胆的基础培养基培养(BBM) [33]。BBM的构成中操作是基于两个参数:营养的缺失和存在。的双重剂量硝酸(DDN) (0.50 g / L)和磷酸盐(DDP) (0.15 g / L K₂HPO₄和0.35 g / L KH₂阿宝₄)被添加在一组实验中,在另一组,生物质是暴露在没有硝酸盐(一个)和磷酸盐(美联社)。其他微营养素浓度在正常使用。海藻是生长在20°C的温度和暴露于16:8光暗周期Eyela水平shaker-incubator 135 rpm风潮。生物质产量(g / L)的干电池重量(起重集团)是测量重量分析地(34]。

2.2。扫描电子显微镜(SEM)

SEM图像获得使用卡尔蔡司EVO 18(8100)配备了蔡司显微镜印加五FETX 3(牛津仪器)。样品材料和磷酸缓冲盐洗2 - 3次(PBS),在室温下干燥。完全干燥后,样品被放在碳带和黄金涂层的法定人数(Q 150下。这些照片拍摄在不同的放大。

2.3。估计总叶绿素、碳水化合物和蛋白质

经济增长表现在不同的压力条件下研究了叶绿素的估计。总叶绿素被亚描述的协议(估计35]。总碳水化合物含量在硝酸盐和磷酸盐的压力下研究了蒽酮试剂(36]。估计总蛋白质是由洛瑞的方法(37]。

2.4。脂质过氧化作用分析

藻类生物量在日志指数期收集和正确地干。约0.5克干生物量均质1毫升0.1%三氯乙酸(TCA)。匀浆离心机在12000 rpm,持续15分钟。约500μL上层的拍摄和混合1毫升0.5% 2-thiobarbituric酸(稍后通知)。混合物在水浴煮30分钟在95°C。混合物冷却在冰和离心机在10000 rpm,持续15分钟。光密度测量在532 nm和600 nm。

2.5。重量测定总脂质

约0.356克的干藻生物量是地面和混合2毫升氯仿,2毫升的甲醇,1毫升5%氯化钠溶液(38]。混合物是涡2 - 3分钟,在10000转离心5分钟20°C。氯仿层仔细收集。相同的过程重复2 - 3次,收集氯仿样本集中在室温下,用旋转蒸发器蒸发。脂质残留干在烤箱60°C和重为了获得脂质含量(%)在干燥的生物量。

2.6。脂肪酸甲酯(名声)通过酯交换生产

饥饿是产生的酯交换方法。脂质提取后采集样本为10毫升螺旋帽玻璃管(BOROSIL,孟买,印度)的酯基转移试剂methanolic盐酸(1:4 v / v)补充道。管是保存在一个包含一些双重蒸馏水和玻璃烧杯内加热热风烤箱在70°C - h。解决方案被允许冷却和离心机在10000转10分钟,以避免颗粒很重要。名声提取然后转移到气autosample瓶进行分析。

2.7。气相色谱分析-质谱法(gc - ms)

执行的名声受到了gc - ms检测与安捷伦6890 n气相色谱仪与安捷伦5973质量选择检测器70 eV (50 - 550;源在230°C和四倍在150°C)在电子轰击模式HP-5女士毛细管柱(30 m×0.25×0.25毫米身份证μ米膜厚度)。烤箱温度设定为2分钟在160°C和提高到300°C在5°C /分钟和维持20分钟在300°C。使用载气、氦气流量为1.0毫升/分钟。进气温度维持在300°C,和分流比是50:1。结构分配是基于质谱碎片的解释和证实了比较保留时间的分裂模式真正的化合物。GC分析惠普6850系列气相色谱仪上配备了FID检测器和db - 225毛细管柱(30 m×0.25毫米我。×0.25μ米薄膜厚度)。注入器和检测器温度维持在300和325°C,分别。烤箱温度设定为2分钟在160°C和提高到300°C在5°C /分钟和维持20分钟在300°C。使用载气、氮气流量为1.5毫升/分钟。注射量是1μ50 L,分流比:1。识别个人的脂肪酸是保留时间的基础上完成的。

2.8。荧光显微镜研究中性脂质

观察中性脂类的积累在细胞细胞质的奥林巴斯U-RFL-T(模型BX-51)荧光显微镜使用红色过滤器。藻细胞被沾染了尼罗河红(1毫升丙酮0.1毫克)和孵化10分钟在黑暗。这些细胞被洗2 - 3次与PBS pH值7.4和幻灯片用10%甘油(v / v)的解决方案。照片被使用一个奥林巴斯酷拍cf颜色/ OL显微镜在10倍和40 x的放大。

2.9。傅里叶变换红外光谱法(ir)官能团的决心

藻类生物量的日志收集阶段和双重蒸馏水冲洗2 - 3次。洗后,生物质是玷污和干在70°C的干热灭菌器达到完全干燥。大约0.1毫克的藻粉混合0.1毫克的溴化钾和官能团进行了分析使用珀金埃尔默红外光谱(美国珀金埃尔默)。

2.10。统计分析

使用线性回归统计分析了微软Office Excel 2007的阴谋。脂质和其他生物活性化合物之间的关系研究了线性回归的阴谋。单向方差分析分析是为了执行统计关系的生物活性化合物与不同的实验条件。统计显著性水平的评估和。

3所示。结果和讨论

3.1。细胞形态学的变化

SEM显微图显示完整的控制细胞的细胞壁而瓦解的细胞壁多糖在DDN治疗细胞(数字1(一)和1 (b))。在一个治疗的细胞,细胞表面被发现破裂和紊乱(图1 (c))。不同的细胞形态学观察DDP治疗条件下(图1 (d))。终端细胞变得更细长的折叠利润率DDP治疗条件下(图1 (e)),但据美联社导致无序细胞(图之间的横墙1 (f))。在我们以前的报告,也有类似的观察记录在丝状绿藻绵punctulata在硝酸盐、磷酸盐和氯化钠压力(39]。细胞壁降解,形成异常叶绿体在缺乏营养条件下观察。在这项研究中,硝酸盐和磷酸盐缺陷下观察形态学变化和丰富。

3.2。生长特性

藻类的生长模式控制和治疗条件下测定的叶绿素含量(毫克/克)和生物质产量(g / L)。DDN条件下,藻类的生长是最大指定的叶绿素含量高(10.55毫克/克)和干重体重(3.4 g / L),而未经处理的细胞(图2)。总叶绿素含量急剧下降在DDP(4.905毫克/克)一个(4.874毫克/克),据美联社(1.681毫克/克)和细胞治疗,分别(图2)。在不同的生长时期(早期、中期和后期增长),叶绿素的测定低,中间,使用两种微藻和高氮浓度:衣藻reinhardtii和栅藻subspicatus(2]。在这项研究中,总叶绿素含量测定,发现是高营养的充分条件和营养枯竭的状况。

细胞生长的生物量浓度(毫克/升)进行了研究Monoraphidiumsp.不同氮浓度下的文化(40]。在微藻,几项研究已经完成对生长和生物量产量压力硝酸盐和磷酸盐(34,41]。在这里,我们的增长决定r . africanum的总叶绿素含量(毫克/克)和生物质产量(g / L,干电池的重量)。生物质产量下的DDP、一个和美联社强调记录为3.21,2.61,和2.52 g / L,分别(图3)。总叶绿素和生物质产量的增长被发现是重要的在所有的实验条件()除了一个和美联社(数据2和3)。

macroalgae,据报道,叶绿素和藻红蛋白含量显著提高10 d后孵化与增加铵的浓度()[9]。其他macroalgal类群包括的生物量增长Bifurcaria bifurcata,美国intestinalis,Nemalion helminthoides还研究了在不同浓度的氮和磷(13]。

3.3。总碳水化合物和总蛋白质的变化

未经处理的细胞的高碳水化合物含量测定(174.66毫克/克)其次是DDN(155.62毫克/克)和DDP(136.64毫克/克)治疗(图2)。大多数的研究已经完成生产的总碳水化合物和蛋白质含量的海洋macroalgae [10,42,43]。我们当前研究的主要发现主要是基于细胞碳水化合物和蛋白质含量的变化与脂类和脂肪酸。硝酸盐和磷酸盐损耗随时间导致碳水化合物含量急剧减少(图2)。有显著减少碳水化合物含量的所有治疗细胞()(图2)。蛋白质含量迅速增加了DDN(111.8867毫克/克),其次是美联社(104.23毫克/克)和DDP(101.6833毫克/克),而一个导致细胞总蛋白质含量下降(76.48毫克/克)(图2)。蛋白质之间的相互作用与硝酸盐和磷酸盐浓度显著DDN、美联社和DDP治疗细胞()除了AP治疗细胞()(图2)。它已经被观察到,Gracilaria和石莼后,总蛋白质含量显著增加10 d铵浓缩(9]。碳水化合物和蛋白质是最重要的组件参与代谢为他们供应能源增长和细胞分化。总碳水化合物和蛋白质含量的季节性变化的海洋macroalgae浒苔intestinalis,石莼以,Catenella被从沿海西孟加拉邦研究Banerjee et al。44]。之前报道,碳水化合物积累脂质生产成反比,由于脂质前体glycerol-3-phosphate是由葡萄糖代谢45,46]。

3.4。变化的总脂质

双重的总脂质含量增加(193.03毫克/克)被发现的生物治疗Rhizoclonium(图2)。此外,美联社导致脂质生产力142.65毫克/克,这是1.5倍以上的未经处理的细胞(92.07毫克/克)(图2)。结果表明,磷酸盐和硝酸盐应力诱导脂质生物合成绿色macroalgal灯丝(DDN、一、DDP和AP治疗细胞)。结果显示显著增加和AP的治疗条件和显著减少DDN DDP治疗条件()。类似的观察是在一些研究在不同微藻(47- - - - - -49]。的脂质含量水绵和轮藻报道了Trifa et al。50]。macrophytic藻类从不同组织的脂类,红藻门、绿藻门、褐藻类,测定在不同季节(51]。在这项研究中,石莼兜水母目绿藻门包含了最多的脂质(页毫克/克干重)。Tran等人先前报道的影响不同氮源microalga油藏,Botryococcus braunii(52]。他们使用(NH₄)₂有限公司₃、尿素和NaNO₃作为氮源和美联储与不同浓度的海藻研究脂质积累。

脂质生产力与生物量产量是一个重要的标准的产油能力。在这项研究中,获得了最高的脂质含量在一个美联社紧随其后。Widjaja报道,脂质含量小球藻寻常的在缺氮条件下增加到42%,脂质生产力13岁mg / L / d (53]。在最近的一项研究中,分析了细胞生化反应在一个油腻的microalga,小球藻寻常的,在不同浓度的尿素作为氮源(54]。

氮和磷是最重要的元素导致藻细胞;剥夺其显著改变了生理生化参数(55]。

3.5。脂质过氧化物酶活性的测定Malonaldehyde (MDA)

脂质过氧化作用分析揭示了双重的增加(1.373毫克/克)生产malonaldehyde (MDA)含量DDP细胞治疗。减少过氧化反应观察(0.03毫克/克)和美联社(0.23毫克/克)治疗细胞(图4)。高脂质过氧化反应表示越少积累造成的营养饥饿。MDA与营养的重要关系得到DDP ()除了DDN、和美联社()。

营养限制影响脂质代谢,包括定性和定量改变脂质类、生物合成途径的抑制,由于营养增强不饱和脂肪酸过氧化反应的生产(20.,41,56,57]。在目前的调查,发现它已经表明,MDA含量很低(0.03毫克/克),表明高细胞脂质积累在细胞治疗。

3.6。脂肪酸分析

的脂肪酸R。africanum用气相色谱-质谱表明大量是全面识别和量化SFA和MUFA相比在压力条件下控制(表吗1)。多不饱和脂肪酸(PUFA)在压力条件下产量迅速下降。增加饱和和单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸减少也被获得在磷酸盐有限的微藻(20.,41,58,59]。美国被发现的C_12:0C_14:0C_16:0C_16:2C_17:0C_18:0C_22:0C_24:0。其中,C_16:0由两个控制比例最高(30.2%)和压力条件(40.9%)。一个治疗导致增强的生物合成MUFAs 14 d曝光之后,也就是说,C_16:1C_第18章C_20:1(13.1、29.2和1.7%,细胞治疗与9.4相比,20日和0%控制,职责。)(表1)。的脂肪酸石莼rigida显示地位的饱和和不饱和脂肪酸(10]。的脂肪酸macrophytic藻类Egregia menziesii(褐藻类),Chondracanthus canaliculatus(红藻门),石莼兜水母目(绿藻门)显示主要脂肪酸的C_16:0和其他脂肪酸类被发现C_14:0C_第18章C_20:4C_二十5(51]。他们还报道,C₂₂PUFA是独一无二的U。兜水母目。脂肪酸的分析石莼试显示C的主导地位_16:0和C_14:0(50.76%和11.77%)在控制条件下15]。目前研究小组报道脂肪酸的21个微和macroalgal类群从印度孙德尔本斯国家公园11]。在这项研究中,大量的合成MUFA和SFA细胞表明这种藻类生物柴油的高潜力的应用程序。C_16:1C_第18章C_20:1是主要MUFA营养应激条件下细胞内的合成。C的缺席_20:4和C_二十5在治疗细胞也被观察到。MUFA普遍增加了生物柴油质量的润滑性和十六烷数量最适用于生物柴油生产60]。不同类型的脂肪酸,即MUFA和PUFA的100种macroalgal测定在上下文chemotaxonomic和营养的角度(61年]。棕色海藻的脂肪酸含量最高,Spatoglossum macrodontum(57.4毫克g⁻¹干重),表明该分类单元可用于油性生物柴油(12]。的饱和和不饱和脂肪酸6北极和南极macroalgae 14种不同组,即红藻门、褐藻类,南极半岛和绿藻门,从研究[62年]。这些macroalgal物种培育新海水在低温(0 - 5°C)和天然光辐照度。在这项研究中,他们发现,饱和脂肪酸的本金是C_16:0。比例高(11.1%)的罕见MUFA, C_16:1(存在)被发现Desmarestia muelleri孢子体也在这个研究调查。17 PUFA macroalgal物种从三个不同的类群(绿藻门、红藻门、褐藻类)进行了分析和主要为脂肪酸类C₁₆和C₁₈(63年]。

的脂肪酸组成和微macroalgae可以改变定性和定量的生理和生物状态和文化条件。生物柴油的性能主要取决于其脂肪酸酯(64年]。从产生的gc - ms研究表明生物柴油Rhizoclonium africanum下硝酸盐和磷酸盐的存在与否成为主流饱和和不饱和脂肪酸的组件,这是理想的优质生物柴油。有趣的是,生产PUFA随后减少这些压力条件下产生的生物柴油。的研究Micractinium reisseri显示主要的比例α亚麻,亚麻油酸,棕榈硬脂酸(65年]。相似的研究由李等人,崔et al。66年,67年]。

3.7。通过荧光显微镜观察胞质中性脂质

积累的胞质中性(非极性)脂质在藻细胞治疗研究了荧光显微镜(图5)。细胞暴露于一个显示明亮的黄色荧光(图5 (c))的中性脂质胞质比未经处理的细胞。microalga类似的研究报道,Nannochloropsis oculata,当氮限制细胞被突然的和进步的模式(46]。完善,微藻通常积累更多的非生物和生物应力条件下脂质尤其是营养不足。例如,氮饥饿会导致更高的脂质内容在许多microalgal物种7,34,46]。缺磷同时诱发脂质积累各种microalgal物种(58]。在我们的研究中,细胞内脂质积累身体细胞的细胞质中r . africanum被调查。

未经处理的细胞显示鲜红的自发荧光的叶绿素和叶绿素b(图的存在5(一个))。淡黄色荧光的非极性脂质也研究了DDN、DDP和AP治疗细胞(数字5(一个),5 (d),5 (e))。的共焦图像小球藻ellipsoidea和Chlorococcum infusionum显示一个增强中性脂质积累的硝酸滴在饥饿(34]。的macroalgaRhizoclonium africanum显示高积累下的中性脂质营养饥饿(图5)。相似的研究进行使用macroalgae和海草和特征变化是观察在营养限制的条件下14]。他们用营养诱导荧光技术(NIFT)检测荧光强度石莼以,Lobophora variegata,Thalassia testudinum。

有人建议,增加总细胞脂质是由于增加中性脂质(68年]。更科学,它可以表示,硝酸盐和磷酸盐不足导致增加生产藻类的三酰甘油(34,68年]。

3.8。研究官能团的红外光谱

红外光谱是一种最复杂的整体使用完整的细胞,生物分析方法包括测量红外吸收与一系列的分子振动模式(2]。可以识别特定的官能团的吸收带。几个报告开始演示红外光谱作为一种工具来识别的潜在细胞成分的变化,包括脂质,以应对营养压力(2,69年,70年]。在这项研究中,控制生物的红外光谱r . africanum比较与那些缺乏营养条件下(数据6- - - - - -10)。硝酸盐和磷酸盐的光谱处理生物量表明酯的存在,酮、羧酸、磷化氢、芳香,酒精官能团(图7)。显示债券C-O-C拉伸酯在该地区的1249.9,1249.3,1253.01厘米⁻¹硝酸脂类在——和phosphate-deficient条件。脂质酯的碳碳伸展在该地区获得了1250.7厘米⁻¹。1114.1的峰值出现在该地区(DDN);1113.2、1158.9(一个);和1113.6,1158.7厘米⁻¹(DDP)可能归因于碳碳的酮。酮和酯的合成处理生物质表示下的细胞脂质营养饥饿。3354.5厘米的峰值出现在该地区⁻¹(在一个治疗样本)(图8),3650.18 - -3920.70厘米⁻¹表示高度的拉伸的存在地酒精组,而地区的3616.11和3630.48厘米⁻¹所指的地弯曲酒精在美联社对生物量(图10)。羧酸的弯曲地出现在该地区的1420.1,1422.2,1408.1,和1431.08厘米⁻¹在所有的样品处理。单峰值地伸展生物酒精的DDN介质在该地区获得了3406厘米⁻¹(图7)。红外(IR)光谱的分析显示存在的吸收带的特点是C = O, C-O-C,碳氢键,有限公司₂,和H₂O在900 - 2875厘米⁻¹(71年]。这项研究已经完成了一个孤立的本土绿色microalga,小球藻寻常的。在我们的调查中,我们发现了一个广泛的营养应激条件下不同生物分子的官能团。

ph的存在拉伸磷化氢集团获得了2363年在该地区,2363.6,2361.06,和2341.48厘米⁻¹DDN、一个AP治疗生物量,分别。C = O - h拉伸和弯曲酰胺基的蛋白质得到控制和处理生物质在该地区的3421.18,3420.91,1654.1,1653.7,1547年,1545.2,和1542.65厘米⁻¹,分别。峰值为1060.7,1057.6,1058.2,1058.5,1059.37厘米⁻¹是由于碳氮胺拉伸造成的多肽在所有的治疗和控制生物质。- h的胺组的高峰是在该地区获得的3358.2,3588.93,3565.12厘米⁻¹在磷酸处理生物质(数字9和10)。峰值为823.5,823.2和823.4厘米⁻¹是由于芳基碳氢键弯曲的DDN、一个,分别和DDP治疗生物。烷基卤化物组(我,C-Cl拉伸)被发现在控制和AP治疗生物质躺在该地区的467.34和672.05厘米⁻¹。碳氢键绵延烷烃wwas获得在该地区的2923.56,2924.37,2925.7,2925.8,和2926.7厘米⁻¹分别在所有的治疗和控制生物质。峰值为1647.91,1650.8和1654.5厘米⁻¹是由C = C拉伸控制的烯烃,美联社和DDP治疗生物量分别(数据吗9和10)。碳氢键的平面外弯曲烯烃被发现在该地区的669.3和668.9厘米⁻¹只在一个和DDP治疗生物质(数字8和9)。只有一个峰值为1385.06厘米⁻¹得到的碳氢键平面弯曲烯烃集团控制生物质(图6)。炔烃的碳氢键拉伸和弯曲是在该地区获得613年,613.4,617.78,和669.6厘米⁻¹诱导后的硝酸盐和磷酸盐的压力。红外光谱的衣藻reinhardtii细胞显示9个不同的吸收光谱的波数范围800 - 1900厘米⁻¹(2]。在目前的调查,多吸收光谱中发现了r . africanum在硝酸盐和磷酸盐饥饿,导致酯、酮、羧酸和醇组。红外光谱分析显示检测C-O-C拉伸酯的脂质在该地区的1249.9厘米⁻¹(一),1249.3厘米⁻¹(DDP), 1253.01厘米⁻¹分别(美联社)。

芳香族化合物的合成、磷化氢、酮、醇、羧酸在治疗观察细胞(数字6- - - - - -10)。它已经声明,脂质和其他养分胁迫下生物活性化合物发生重大的改变。这些官能团没有合成的未经处理的细胞生物量。相对的红外光谱检测的三酰甘油、低聚糖和多糖研究氮和硫剥夺条件下(72年]。使用红外光谱,检测脂质,蛋白质,碳水化合物在治疗和治疗microalgal细胞不同非生物条件下也学习了几次(2]。但在目前的研究我们的目的是演示的积累macroalga脂质和其他生物活性分子,r . africanum,使用红外光谱。

3.9。统计分析

相关系数是微不足道当总脂质含量与总叶绿素()(图11 (c))和碳水化合物含量()(图(11日))。总蛋白质含量和MDA含量的相关系数也被发现是微不足道的((图11 (b)),(图11 (d))相比,总脂质含量。正相关()之间的脂肪酸和总脂质含量macroalgae记录Spatoglossum macrodontum和Derbesia tenuissima由Gosch et al。12]。

在目前的研究中,两个主要因素的存在和缺乏营养物质被应用于绿色macroalgar . africanum,据报道,最大的脂质积累发生的细胞治疗。用气相色谱-质谱(高这个结果是支持国家林业局和MUFA)和荧光显微镜。明亮的黄色荧光的中性脂质形式的三酰甘油(标签)是细胞溶质中观察到的细胞治疗。在这些细胞中,蛋白质减少一般这样的观察也早些时候报道了Reitan et al。73年]。nitrogen-deficient介质的影响一段7 - 17天小球藻寻常的研究了早些时候Widjaja [53]。他们观察到年底的总脂质增加17 d文化时期。在我们的观察中,一个和AP治疗细胞脂质含量高将淀粉分解成乙酰辅酶a。高碳的积累和AP治疗细胞触发细胞内脂质合成的r . africanum。低碳水化合物的内容在一个和AP治疗细胞与细胞脂质积累的增加有关。细胞壁多糖的降解(数字1 (b),1 (c),1 (f))后14 d暴露在一个和美联社可能表明多糖的分解成单糖。SEM研究支持,细胞壁多糖降解压力条件下(图1)。

尼罗红荧光增加中性脂质和重力产生的总细胞脂质明显表明,硝酸盐和磷酸盐剥夺刺激脂肪存储r . africanum。人们已经发现,在足够的营养物质,碳水化合物和蛋白质合成;然而,在营养有限的条件下,细胞分裂被逮捕和更大数量的碳对脂质可用存储(68年]。

在许多藻类、脂质合成刺激了损耗或硝酸盐和磷酸盐的去除文化媒体。在r . africanum,2倍增加的脂质缺乏硝酸和磷酸的缺席下增长了1.5倍。

在我们的调查中,增长的速度r . africanum是大大减少硝酸盐和磷酸盐的缺席下但没有完全停止。同时双剂量的硝酸盐和磷酸盐引起的增长r . africanum。类似的观察在不同的底microalgal物种,但不是一个著名的报告准备在macroalgae画。藻类的生长主要是刺激的碳水化合物和蛋白质的快速积累硝酸盐和磷酸盐的细胞在高水平的文化。最近的一项研究表明microalga生物量显著增加,减少,Nannochloropsis oculata,在不同浓度的硝酸文化(46]。

我们所知,这是第一次macroalga用于高脂质等大分子生产而存在和缺乏关键营养物质文化也被调查。在这项研究结果表明,蛋白质含量下降,增加一个条件下的脂质水平。少生产的MDA和AP治疗细胞显示低的脂质过氧化反应导致脂质产量高。

营养缺乏增强叶绿素含量的生产可能会提供更多的碱性pH值,毫克^{2 +},NADPH增强ACCase活动。然而,脂质积累发生在营养限制的条件下比在营养饱和。据报道,氮限制受损的细胞丰度和活动ACCase酶,但细胞分裂几乎停止,导致脂类的积累(74年- - - - - -77年]。因此,它可以从目前的调查,建议macroalgal生物质原料在生物柴油的生产也可以利用脂质。因此,生理上的能力操纵的质量和数量脂质,脂肪酸,蛋白质和碳水化合物r . africanum因此是重要的生物柴油和几个不同的应用程序。然而,需要更多的调查来验证这个过程在大规模培养技术方面和经济方面。

4所示。结论

从上述研究可以得出结论,硝酸和磷酸饥饿生产力提高了脂质以及其他细胞的变化,即蛋白质、碳水化合物等。胞质中性脂质积累(从荧光显微镜)和增加MUFA和SFA海藻支持这一结果。最大的脂质生产力方面(毫克/克)在硝酸和磷酸耗尽细胞。从SEM研究细胞壁的降解()表示,碳水化合物转换成脂肪和脂肪酸。上述非生物条件可以被成功地应用macroalgal大规模种植和加工的生物质生产生物柴油。使用自然的丝状藻类可以作为替代的第三代生物柴油具有成本效益的方式。

利益冲突

作者没有任何潜在的利益冲突。

确认

作者要感谢科技部(DST),印度新德里(批准号DST / IS-STAC / CO₂-SR-166/13 (G)约会22.07.2013 27.07.2015),为他们的财政支持和铜的化学和生物化学部门仪器设施。他们也感谢特里迪布先生Das SEM分析中对他的帮助。

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