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摘 要

本研究主旨在于对裂殖壶菌发酵过程进行优化，向高密度发酵结束后的发酵液中复合添加碳源、氮源、磷源、氨基酸，观察不同营养物质添加条件下油脂含量变化、胞内脂质组分变化及各脂质组分中DHA含量变化，以判定在油脂反耗过程中磷脂DHA合成最适营养物质，以更好的指导磷脂DHA的高效生物合成。经实验研究可得，乙醇与谷氨酸钠能有效的缓解油脂的反耗，在仅添加了乙醇与谷氨酸钠的发酵液中， 72小时反耗后，油脂含量从46.1g/L减少至36.748g/L，仅降低了20.28%，相对不添加提高了3.33%。硫酸铵与磷酸二氢钾可以在一定的反耗时间内能有效提高极性脂的含量，在仅添加了硫酸铵与磷酸二氢钾的发酵液中，24小时反耗后，其极性脂含量由发酵结束时的30.02%提高至反耗结束时的68.34%。乙醇与谷氨酸钠在24小时反耗阶段，能有效地提高极性脂中DHA的含量，并在随后时间内，减缓极性脂中DHA含量的减少。

关键词：裂殖壶菌 单细胞油脂 磷脂DHA 油脂反耗 油脂组分

Effect of different environmental conditions on the synthesis of DHA-containing PL phospholipids

Abstract

The purpose of this study was to optimize the fermentation process of Schizochytrium. sp. In order to determine the best nutrient addition condition for synthesizing DHA-containing PL, the change of lipid yield, lipid fractions and DHA content of different lipid fractions was observed after adding carbon source, nitrogen source, phosphorus source, amino acid to the high density fermentation broth. Upon the experimental study, ethanol and sodium glutamate can effectively alleviate lipid consumption. When ethanol and sodium glutamate was added, lipid yield decreased 20.28% from 46.1g/L to 36.748g/L, compare with no addation , it increased 3.33%. Ammonium sulfate and potassium dihydrogen phosphate could improve content of polar lipid effectively. With adding ammonium sulfate and potassium dihydrogen phosphate, the content of polar lipid increased from 30.02% to 68.34%. Ethanol and sodium glutamate was able to improve the content of DHA in polar lipid.

KEYWORD: Schizochytrium sp.; DHA-containing PL; lipid composition; lipid consumption

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1DHA的结构、性质和生理功能 1

1.1.1 DHA的结构和性质 1

1.1.2 DHA生理功能 1

1.1.3 DHA存在形式及吸收率 2

1.2磷脂型DHA的结构、性质和生理功能 2

1.2.1磷脂的结构和性质 2

1.2.2磷脂型DHA的结构 3

1.2.3磷脂的生理功能 4

1.3裂殖壶菌合成DHA的油脂积累机理及代谢途径 4

1.3.1裂殖壶菌简介 4

1.3.2油脂的积累机理 4

1.3.3裂殖壶菌的DHA合成途径 5

1.4 国内外磷脂DHA研究进展 5

1.5 本课题研究目的及意义 6

第二章 实验材料及方法 7

2.1实验设备及材料 7

2.1.1实验试剂 7

2.1.2主要设备和仪器 7

2.2试验方法 8

2.2.1实验菌体 8

2.2.2 培养基 8

2.2.3 培养方法 8

2.3分析方法 9

2.3.1油脂含量的测定 9

2.3.2柱层析油脂分离提取 9

2.3.3脂肪酸检测 10

2.3.3.1脂肪酸的甲酯化 10

2.3.3.2气相色谱仪检测 10

第三章 结果与讨论 11

3.1添加不同营养物质对油脂反耗的影响 11

3.2添加不同的营养物质对胞内油脂组分的影响 11

3.3添加不同营养物质对各脂质组分DHA含量的影响 14

第四章 结论与展望 17

4.1 结论 17

4.2展望 17

参考文献 19

致 谢 22

第一章 文献综述

1.1DHA的结构、性质和生理功能

1.1.1 DHA的结构和性质

DHA（Docosahexaenoic acid）又名为二十二碳六烯酸，是一种极其重要的omega-3长链多不饱和脂肪酸，是大脑和视网膜组织中细胞膜的重要组成成分，具有促进大脑发育、增强视力及预防动脉硬化、高血压、心血管疾病等生理功效。其分子结构式如下：

图1-1 DHA分子结构式

Fig. 1-1 The structures of DHA

1.1.2 DHA生理功能

DHA（Docosahexaenoic acid）的多种重要生理功能：

1. 调节中枢神经系统

DHA主要分布在大脑灰质和视网膜中，其约占大脑灰质结构脂质的30%，它对于婴儿大脑的发育和成人的大脑功能发挥有非常重要的作用^[1]。

1. 预防和治疗心血管疾病

DHA能够降低血液中的胆固醇、甘油三酯、极密度脂蛋白、低密度脂蛋白、而且增加高密度脂蛋白的含量，将多余的胆固醇等物质通过血液运回肝脏进行代谢，从而防止患心血管疾病的发生^[2]。

1. 调节视觉神经系统

DHA作为视网膜组织中的重要组成成分，它不规则地分布在视杆细胞外围感光部分的磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺中，大约占总脂肪酸的30-40%，如果饮食缺乏DHA，则可能导致使视网膜组织中的DHA含量下降，进而造成视网膜电图的失常；DHA对婴幼儿的视觉发育、视觉功能的正常发挥有着非常重要的作用^[3]。

1. 抗癌及提高免疫力等作用

DHA的抗肿瘤的机制是通过抑制AA的代谢从而发挥作用的，可用于抗恶性、肿瘤如乳腺癌，胃癌等病人的辅助类药物，能够明显抑制肿瘤的生长，成长和转移速率^[4]。

1.1.3 DHA存在形式及吸收率

DHA的存在形式主要有三种，分别是甘油酯型、乙酯型和磷脂型。根据DHA形式不同，在人体内的吸收方式和吸收效率也不同。甘油酯型DHA在人体内主要以被动扩散的方式被吸收，吸收率为50%左右。而磷脂型DHA在人体内主要以主动吸收的方式被吸收，吸收率接近100%，远远高于甘油酯型DHA。

1.2磷脂型DHA的结构、性质和生理功能

1.2.1磷脂的结构和性质

磷脂又称磷脂类或磷脂质，是含有磷酸的脂类，属于复合脂，其一般结构如图1-2所示。常见的磷脂成分包括磷脂酸（PA）、磷脂酰甘油（PG）、磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰乙醇胺（PE）等^[7]。磷脂具有两亲性，在磷脂分子中含有磷酸、胆碱等亲水部分，同时含有脂肪酸链疏水部分，是表面活性物。具有一系列界面和胶体性质，例如界面吸附、形成胶团、脂质体和乳化作用等^[8]。

图1-2 磷脂结构

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