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盐生小球藻eps提取及不同处理下组分和巯基化合物的测定

2021-08-21 15:46编辑: www.51jrft.com51今日论文网
:微藻是一类自养型浮游生物,种类复杂,在陆地和海洋中很常见。胞外聚合物(EPS)是由微藻细胞分泌的,它由蛋白质,多糖,核酸以及少部分的脂质组成。巯基化合物可与多种重金属离子结合。本实验设置不同浓度的葡萄糖,研究葡萄糖对小球藻的生长、EPS组分含量以及巯基含量的影响。结果表明,在培养基中加入适量的葡萄糖会促进盐生小球藻的生长,但是过高浓度的葡萄糖则抑制盐生小球藻的生长。随着葡萄糖浓度的增加,盐生小球藻中巯基的含量先增加后减少,而且葡萄糖浓度为5 g/L时,盐生小球藻长势最好,巯基含量最高。培养基中加入亚砷酸盐,不会影响盐生小球藻的生长、EPS组分含量以及巯基的含量。随着亚砷酸盐浓度的增加,巯基含量先减少后增加。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Keywords3
引言3
材料与方法4
1.1材料及培养条件4
1.2盐生小球藻EPS的提取4
1.3 EPS中各组分含量的测定4
1.4葡萄糖对盐生小球藻EPS巯基物质含量的影响5
1.5亚砷酸盐对盐生小球藻EPS巯基物质含量的影响5
1.6蛋白质、多糖、DNA及GSH标准曲线5
2.结果与分析7
2.1加热法提取EPS7
2.2 EDTA法提取EPS7
2.3 两种方法的比较与选择8
2.4不同浓度的葡萄糖处理下的盐生小球藻EPS各含量变化9
2.5不同浓度亚砷酸盐处理下的盐生小球藻EPS各含量变化11
3.讨论12
4.结论12
致谢13
参考文献13
盐生小球藻EPS提取及不同处理下组分和巯基化合物的测定
引言
引言
在当今社会,工业发展非常迅速,环境问题成了当下的热点话题。巯基化合物主要是以蛋白质和多糖为主,其对金属离子有着较好的吸附性能[1]。人们逐渐认识到巯基化合物对环境中某些污染物的吸收、吸附具有重要影响,因此越来越多的学者参与到对巯基化合物的研究中,以及探索如何高效测定巯基化合物的方法[2]。有关研究和资料表明,植物体内巯基化合物 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
含量超标会使得植物的生长异常,同样的,动物包括人类体内巯基化合物含量超标则可能引发许多疾病。因此以微藻细胞为例研究巯基化合物对生物的影响以及探索容易操作和便捷的巯基化合物测定与分析方法具有十分重要的意义。
近年来,微藻的研究越来越受重视,微藻是自养型浮游生物[3]。微藻较小,微藻可以进行有效的光合作用。微藻种类丰富,数量繁多,是一种重要的“活细胞生物反应器”;微藻的存在有利于减少二氧化碳的排放,提高污水处理的效果,总的来说微藻是一类健康的新型能源[4]。因此在大多数情况下,将选择微藻作为研究对象。影响微藻生长的因子有很多,光的强度,光质,二氧化碳浓度,温度,酸碱度等都是影响因子。对光影响因素的研究主要有两点:一是微藻生长的效率与光谱结构的光有关,二是通过连续谱可以获得最大生长速率[5]。当光照强度较高时,红光的存在,可以促进盐生小球藻细胞的生长;当光照强度较低时,蓝光可以促进盐生小球藻细胞的生长[6]。与自养培养相比,异养培养微藻的优势在于微藻细胞生长快,长势好,油脂生产率高,因此异样培养微藻细胞引起了越来越多学者的重视[7]。
根据相关研究,培养基中葡萄糖浓度对盐生小球藻中存在的巯基浓度有强烈的影响,葡萄糖浓度越高,所研究的盐生小球藻中巯基浓度就越高。之前的一些实验得出结论,植物体内巯基位点浓度也会随着葡萄糖浓度的增加而升高[13]。
离心法、NaOH法和加热法是提取EPS的常用方法。根据现有的报道,加热法是EPS提取中常用的物理提取方法,氢氧化钠的提取法是EPS提取中常用的化学提取方法。有关微藻EPS提取的相关报道大部分研究者在提取EPS时都会对微藻细胞进行离心,但是离心力的大小在各报道中尚无统一的标准。本研究主要采用加热法和EDTA法提取盐生小球藻胞外聚合物,比较胞外聚合物中多糖、蛋白质和核酸组分的差异。以及测定巯基含量的差异,基于这些数据对提取方法进行比较、优化,从而确定最佳提取方法。同时采用不同浓度的葡萄糖和亚砷酸盐来处理盐生小球藻,观察和分析了葡萄糖和亚砷酸对小球藻胞外聚合物中巯基含量的影响。
1 材料与方法
1.1材料及培养条件
盐生小球藻是从山东青岛中国科学院海洋生物种质库购买的。实验室通常采用F/2培养基培养盐生小球藻[8],用20 mmol L1 4羟乙基哌嗪磺酸(HEPES)调节pH为8.0±0.2[9]和121 ℃高压蒸汽灭菌30分钟,遮光比为12H:12h,培养强度为3500~4000 Lx,培养温度为(25±1) ℃,摇瓶培养时间为每天3次。
1.2盐生小球藻EPS的提取
(1)加热法
在不同的加热温度和不同加热时间下进行实验。使用35 ‰的NaCl作为提取液,每组设2个温度梯度(50, 60),水浴加热不同时间(0.5,1,2,3h)。将处理后的盐生小球藻悬浮液在离心力8000g下离心10 min,收集上清液,用0.22 μm水系滤膜过滤后,将样品于60 ℃冰箱保存待测。
(2)EDTA法
在不同浓度梯度的EDTA处理下进行实验。设置五个EDTA的浓度(1,5,10,50,100 mmol/L),分别处理盐生小球藻,在摇床上震荡3h,微藻悬浮液在8000 g下离心10 min,收集上清液并用0.22 μm水系滤膜过滤。所得样品于60 ℃冰箱保存待测。
1.3 EPS中各组分含量的测定
(1)蛋白测定
以牛血清白蛋白为标准物质,采用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量,在试管中加入样品1 ml,加入考马斯亮蓝染料5 ml,振荡混匀,于室温静置5分钟后用分光光度计在595 nm处测定。
(2)多糖的测定
以葡萄糖为标准物质,采用苯酚硫酸法测定多糖的含量,在试管中加入样品1 mL,加入显色剂3 mL,振荡混匀后于100 ℃的沸水水浴25分钟。冷却至室温后,用分光光度计在490 nm处测定。
(3)核酸测定
以小牛胸腺DNA为标准物质,采用二苯胺比色法测定DNA。在试管中加入样品2 ml,二苯胺试剂4 ml,振荡混匀后于60 ℃水浴1 h,冷却至室温,用分光光度计在595 nm处测定。
(4)巯基浓度测定
巯基化合物主要是非蛋白硫醇(NPT)。参照RAMA和PRASAD[12]测定NPT含量。本研究使用的反应体系为3 mL的上清液,加入0.45 mL 10 mmol‧L1 5,5’双二硫(2硝基苯甲酸,DNTB),反应20 分钟后用分光光度计于412nm处测定吸光值,以35 ‰的NaCl为试剂空白,以GSH为巯基标样。

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