楊海燕, 李潔瓊, 劉紅全, 黃小燕, 許鐘濤, 羅遠(yuǎn)康, 禤金彩, 龍寒

海洋生物學(xué)

小球藻EC04產(chǎn)胞內(nèi)多糖條件優(yōu)化及抗氧化活性研究

楊海燕, 李潔瓊, 劉紅全, 黃小燕, 許鐘濤, 羅遠(yuǎn)康, 禤金彩, 龍寒

廣西民族大學(xué)海洋與生物技術(shù)學(xué)院, 微生物與植物資源利用廣西高校重點(diǎn)實(shí)驗室, 廣西 南寧 530008;廣西民族大學(xué)海洋與生物技術(shù)學(xué)院, 廣西多糖材料與改性重點(diǎn)實(shí)驗室, 廣西 南寧 530008

小球藻胞內(nèi)多糖等活性物質(zhì)具有多種重要生物活性和生理功能。為提高小球藻EC04胞內(nèi)多糖的產(chǎn)率, 采用單因素實(shí)驗和L9(34)正交實(shí)驗優(yōu)化對其培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化。在暗光比12∶12、溫度24±1℃和2000Lux光照條件下, EC04產(chǎn)胞內(nèi)多糖的最佳條件為: MgSO4·7H2O濃度112.5mg·L–1, K2HPO4濃度60mg·L–1, NaNO3濃度1.2g·L–1, 維生素B1濃度0.5mg·L–1, 維生素B12濃度0.1μg·L–1。在此條件下, EC04產(chǎn)糖率為271.74mg·g–1, 細(xì)胞密度為48.027×106cells·mL–1, 與基礎(chǔ)培養(yǎng)基相比分別提高了97.49%和34.91%。添加VB1、VB12等也在不同程度上影響小球藻胞內(nèi)多糖產(chǎn)率。對所提取胞內(nèi)多糖進(jìn)行抗氧化活性初探, 結(jié)果表明其具有一定的自由基的清除能力, 對DPPH·(1-二苯基-2-三硝基苯肼)和·OH(羥自由基)的最大清除率分別達(dá)到了82.32%和64.27%。

小球藻; 多糖; 營養(yǎng)鹽; 維生素; 自由基

小球藻(sp)是一類普生性單細(xì)胞綠藻, 生態(tài)類型多樣, 分布廣泛, 在海水、淡水中均有分布。小球藻體內(nèi)含有豐富的高價值生物活性物質(zhì), 因此在醫(yī)藥、食品飼料添加劑、化妝品、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值(黃燕娟等, 2013), 并有“藥物藻類”的美稱(曹吉祥等, 1997)。

多糖是小球藻活性提取物中重要組成部分之一, 大量研究表明小球藻多糖具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫活性、抗腫瘤(郝宗娣等, 2010)、減輕重金屬離子對機(jī)體的毒害等作用(Mallick, 2004)。此外小球藻多糖還可以清除各種自由基以保護(hù)機(jī)體, 起到一定的抗氧化作用。

本實(shí)驗以小球藻EC04為原料, 研究其產(chǎn)多糖的最佳培養(yǎng)基濃度配比及其對DPPH·、·OH等自由基的清除作用。

1 材料與方法

1.1 材料

藻種: 本實(shí)驗室從南寧邕江篩選出并進(jìn)行誘變的藻種EC04, 是一株淡水小球藻。

基本特征: 細(xì)胞直徑在3~15μm之間, 葉綠體的電鏡圖呈現(xiàn)杯裝。產(chǎn)出的多糖具有多種生物學(xué)活性如抗氧化、抑菌等活性。

1.2 實(shí)驗方法

1.2.1 培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法

將EC04培養(yǎng)于BG-11(Reynaud et al, 1986)培養(yǎng)基中(配方如表1), 采用500mL錐形瓶內(nèi)裝250mL的液體培養(yǎng)基, 在超凈臺中按照10%的接種量接種對數(shù)期藻種。人工氣候箱的培養(yǎng)條件為光照強(qiáng)度2000Lux, 暗光比為12∶12, 溫度為24±1℃, 每組3個平行, 每日搖動3次。培養(yǎng)9d的藻懸液, 6000r·min–1下離心5min, 離心后的藻泥用蒸餾水清洗2次, 加無水乙醇置于4℃冰箱過夜用于初步除脂除色素(孫惠潔, 2008), 4800r·min–1下離心15min, 收集沉淀, 60℃烘干成藻粉。

表1 BG-11培養(yǎng)基配方

1.2.2 培養(yǎng)條件優(yōu)化

1.2.2.1 營養(yǎng)鹽優(yōu)化

以BG-11基礎(chǔ)培養(yǎng)基為對照, 調(diào)整營養(yǎng)鹽濃度如下。

MgSO4·7H2O濃度分別設(shè)置為37.5、75、112.5、150、187.5mg·L–1;

K2HPO4濃度分別設(shè)置為20、40、60、80、100mg·L–1;

NaNO3濃度分別設(shè)置為0.4、0.8、1.2、1.6、2.0g·L–1。

營養(yǎng)鹽的正交實(shí)驗(陳穎等, 1998)選用最佳單因素優(yōu)化值以及其鄰值進(jìn)行四因素三水平正交試驗優(yōu)化(表2)。

表2 營養(yǎng)鹽優(yōu)化正交實(shí)驗表

1.2.2.2 維生素優(yōu)化

在最佳營養(yǎng)鹽條件下設(shè)置VB1的濃度值分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg·L–1; VB12的濃度值分別為: 0、0.05、0.1、0.15、0.2μg·L–1。

1.2.3 小球藻生物量測定

采用血球計數(shù)板進(jìn)行統(tǒng)計。

1.2.4 胞內(nèi)多糖的提取

稱取0.1g EC04干藻粉, 按物料比1∶25加入4%的NaOH, 80W超聲20min后置于80℃水浴2h, 冷卻后以4800r·min–1離心10min, 取上清液, 將細(xì)胞破碎后的藻泥用去離子水清洗兩次, 離心后收集上清液。向上清液中添加三倍體積無水乙醇, 4℃冰箱過夜, 冷凍離心取沉淀, 沉淀中加入3%的TCA, 充分?jǐn)噭? 至沉淀不再溶解, 4℃離心取上清液, 清洗沉淀兩次收集上清液。將上清液經(jīng)0.45μm過濾膜過濾, 再次用三倍體積無水乙醇沉淀, 4℃離心得沉淀, 冷凍干燥得到粗多糖粉末。

1.2.5 多糖含量的測定及葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

多糖含量測定采用苯酚-硫酸法(Dubois et al, 1956), 單位為mg·g–1(干重)。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品, 得到線性回歸方程為=0.0068–0.0408(2=0.9978)。

1.2.6 紫外光譜分析

將多糖樣品配置成0.1%濃度的水溶液, 在TU-1901雙光束紫外可見分光光度計上對200~ 400nm進(jìn)行波譜掃描。

1.2.7 紅外光譜分析

取1mg干燥多糖樣品, 與100mg干燥KBr粉末混合, 紅外燈下于瑪瑙體中均勻研磨后經(jīng)壓片機(jī)壓成薄片, 上機(jī)測定。

1.2.8 胞內(nèi)多糖的抗氧化活性初探

1.2.8.1 胞內(nèi)多糖對DPPH·的清除作用

取2mL不同濃度(0.5、1、1.5、2、2.5、3mg·mL–1)的多糖樣品溶液, 加入2mL現(xiàn)配的0.16mmol·L–1的DPPH甲醇溶液中, 振蕩混勻, 避光室溫下保存30min, 以甲醇溶劑(Duan et al, 2006)做空白對照, 用紫外分光光度計測量其在517nm處吸光度(A), 2mL DPPH甲醇溶液與2mL甲醇混合后在517nm處吸光度(0)以及2mL甲醇溶液與2mL樣品溶液在517nm處的吸光度(A)。按下列公式計算DPPH·清除率。

DPPH·清除率%=[1–(A–A)/0]×100

另取去離子水作為陰性對照。

1.2.8.2 胞內(nèi)多糖對·OH的清除作用

采用鄰二氮菲法(來林康等, 2014)進(jìn)行實(shí)驗, 吸取7.5mmol·L–1的鄰二氮菲0.15mL, 加入pH7.4的磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline, PBS)溶液0.4mL, 去離子水0.25mL以及0.75mmol·L–1硫酸亞鐵溶液0.1mL振蕩混勻。加入0.1mL不同待測樣品和0.1mL 1%的雙氧水(現(xiàn)配)的反應(yīng)管吸光度記作0; 二者均不加記作1; 只加入0.1mL不同待測樣品的反應(yīng)管吸光度記作; 加入0.1mL去離子水和0.1mL 1%雙氧水(現(xiàn)配)的反應(yīng)管吸光度記作2。4組反應(yīng)管均在37℃恒溫箱中保溫60min, 去離子水調(diào)零, 用紫外分光光度計測定其在536 nm處吸光度, 根據(jù)下列公式計算·OH清除率。

·OH清除率=[1–(–0)/(1–2)]×100

另取去離子水作為陰性對照。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗數(shù)據(jù)采用SPSS19.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,<0.05為差異性顯著,<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果和分析

2.1 培養(yǎng)條件優(yōu)化實(shí)驗結(jié)果

2.1.1 營養(yǎng)鹽單因素優(yōu)化實(shí)驗結(jié)果

以基礎(chǔ)培養(yǎng)基作為原始對照組, 其中EC04的多糖產(chǎn)率和細(xì)胞密度分別為137.6mg·g–1和35.6× 106cells·mL–1。由圖1可知, MgSO4·7H2O濃度逐漸加大時, 多糖產(chǎn)率也逐漸增大, 當(dāng)濃度增大到112.5mg·L–1時, 多糖產(chǎn)率達(dá)到最大值; 然后隨著MgSO4·7H2O濃度繼續(xù)升高, EC04多糖產(chǎn)率反而下降。當(dāng)K2HPO4濃度在20~60mg·L–1時, EC04多糖產(chǎn)率隨之增加, 隨著K2HPO4濃度的持續(xù)增加, 多糖產(chǎn)率迅速降低。改變NaNO3濃度時, EC04多糖產(chǎn)率變化十分顯著。當(dāng)NaNO3濃度低于1.2g·L–1時, 多糖產(chǎn)率呈上升趨勢; 在NaNO3濃度為1.2g·L–1時達(dá)到最大; 隨后NaNO3濃度繼續(xù)增加, 小球藻多糖產(chǎn)率顯著下降。此時EC04胞內(nèi)多糖產(chǎn)率為原始對照組的1.71倍。

以細(xì)胞密度為考察主體時, 增大MgSO4·7H2O濃度, 細(xì)胞密度改變不大, 影響不顯著。隨著K2HPO4和NaNO3濃度的增大, 細(xì)胞密度也隨之增大。當(dāng) K2HPO4和 NaNO3濃度分別為100mg·L–1和2.0g·L–1時, 細(xì)胞密度最大。

圖1 營養(yǎng)鹽單因素實(shí)驗結(jié)果

2.1.2 營養(yǎng)鹽正交優(yōu)化實(shí)驗結(jié)果

營養(yǎng)鹽單因素優(yōu)化結(jié)果顯示單獨(dú)增加適量的MgSO4·7H2O、K2HPO4都能提高EC04胞內(nèi)多糖的產(chǎn)率, 相比原始對照組, 產(chǎn)率分別增加了23.82%、48.98%。NaNO3的降低使EC04胞內(nèi)多糖的產(chǎn)率增多, 當(dāng)其濃度降為1.2g·L–1時, EC04的胞內(nèi)多糖產(chǎn)率到達(dá)最大, 比原始對照組增加了75.07%。正交實(shí)驗表(表3)顯示影響EC04胞內(nèi)多糖產(chǎn)率的最主要因素是NaNO3, 其次是MgSO4·7H2O和K2HPO4。表4顯示三種營養(yǎng)鹽對EC04的胞內(nèi)多糖產(chǎn)率影響均顯著(<0.05), 其中NaNO3影響極顯著(<0.01)。EC04胞內(nèi)多糖產(chǎn)率最高實(shí)驗組的組合應(yīng)為MgSO4·7H2O濃度為112.5mg·L–1, K2HPO4濃度為60mg·L–1, NaNO3濃度為1.2g·L–1。經(jīng)檢驗, 在此條件下EC04的多糖產(chǎn)率為238.03mg·g–1, 與原始對照組相比提高了81.71%。此時小球藻EC04的細(xì)胞密度為47.98×106cells·mL–1。

正交實(shí)驗中, 小球藻細(xì)胞密度也有顯著提高, 由極差看出影響小球藻細(xì)胞密度的最主要因素是K2HPO4, 其次為NaNO3和MgSO4·7H2O。表5顯示NaNO3和 K2HPO4對小球藻細(xì)胞密度影響顯著(<0.05), 其中K2HPO4的影響極顯著(<0.01)。MgSO4·7H20對小球藻EC04細(xì)胞密度的影響不顯著(>0.05)。

表3 營養(yǎng)鹽對多糖產(chǎn)率和生物量的正交實(shí)驗結(jié)果及直觀分析

表4 營養(yǎng)鹽對EC04的胞內(nèi)多糖產(chǎn)率的方差分析

表5 營養(yǎng)鹽對EC04藻細(xì)胞密度的方差分析

2.1.3 維生素單因素優(yōu)化結(jié)果

以營養(yǎng)鹽優(yōu)化后的培養(yǎng)基作為二次對照組, 向培養(yǎng)基中添加VB1和VB12。由圖2可知隨著VB1、VB12濃度的升高, EC04胞內(nèi)多糖產(chǎn)率均為先上升而后下降的趨勢。達(dá)到最高值時VB1和VB12的濃度分別為0.5mg·L–1和0.1μg·L–1, 多糖產(chǎn)率分別為250.93和271.74mg·g–1。EC04細(xì)胞密度隨VB1和VB12的濃度的改變影響不顯著(>0.05)。加入的VB1濃度為0.5mg·L–1, VB12濃度為0.1μg·L–1后, 細(xì)胞密度為48.027×106cells·mL–1。

圖2 維生素單因素優(yōu)化結(jié)果

2.2 胞內(nèi)多糖紫外光譜掃描結(jié)果

提取胞內(nèi)多糖進(jìn)行紫外光譜掃描(圖3), 結(jié)果顯示在260nm和280nm處均無吸收峰, 表明多糖樣品中無核酸及蛋白質(zhì)。

圖3 胞內(nèi)多糖紫外掃描結(jié)果

2.3 胞內(nèi)多糖紅外光譜分析結(jié)果

多糖紅外光譜結(jié)果(圖4)表明, 多糖在3731.81cm–1和3453.93cm–1處有吸收峰, 此為—OH伸縮振動引起的吸收; 2992.59cm–1處吸收峰為糖類飽和C—H振動吸收; 1693.99cm–1處吸收峰為糖醛酸吸收峰, 說明多糖中具有糖醛酸基團(tuán)。1454.37cm–1處吸收峰為=CH2的變形吸收峰。1250~950cm–1之間的吸收峰是吡喃糖環(huán)的醚鍵(C—O—C)和羥基的吸收峰。863.95cm–1是吡喃糖環(huán)上次甲基的橫搖振動, 證明此多糖為吡喃糖。說明小球藻多糖含有帶糖醛酸基團(tuán)的吡喃糖。

圖4 多糖紅外光譜分析結(jié)果

2.4 胞內(nèi)多糖的抗氧化活性結(jié)果

2.4.1 胞內(nèi)多糖對DPPH·的清除能力

當(dāng)有自由基清除劑存在時, DPPH·的單電子會與之配對從而吸收逐漸消失, 且褪色程度取決于抗氧化劑的供氫能力(Shon et al, 2003)。由圖5可知, 在0.5~3mg·mL–1內(nèi), 多糖對DPPH·清除能力隨著濃度的增加而增強(qiáng), 其IC50為1.445mg·mL–1。當(dāng)樣品濃度為3mg·mL–1時, 對DPPH·的清除率可以達(dá)到82.32%。

圖5 胞內(nèi)多糖對DPPH·的清除率

2.4.2 胞內(nèi)多糖對·OH的清除能力

·OH的化學(xué)性質(zhì)特別活潑, 也是毒性最大的自由基, 幾乎能與細(xì)胞內(nèi)各類有機(jī)物反應(yīng)(葛霞等, 2011)。實(shí)驗結(jié)果(圖6)表明隨著多糖濃度的升高, 在濃度達(dá)到3mg·mL–1時, ·OH清除率達(dá)到64.27%。其IC50為2.152mg·mL–1。

圖6 多糖對·OH的清除率

3 討論

小球藻主要在光合自養(yǎng)條件下培養(yǎng), 一定條件下所獲得的細(xì)胞濃度較低, 主要是因為小球藻處于靜置培養(yǎng)狀態(tài), 隨著藻細(xì)胞的積累而沉降在培養(yǎng)瓶底部, 為防止此現(xiàn)象發(fā)生, 應(yīng)盡可能多次搖動錐形瓶以提高生物量。國內(nèi)外研究中小球藻主要培養(yǎng)方式有光合自養(yǎng)、異養(yǎng)和混養(yǎng)方式, 且根據(jù)實(shí)際需求采用不同規(guī)模的培養(yǎng)方式。已有公司實(shí)行大批量培養(yǎng), 如采用生物反應(yīng)器, 但此方法限于實(shí)驗室各種條件穩(wěn)定的情況下, 適合大批量生產(chǎn)。本實(shí)驗采用光合自養(yǎng)條件下培養(yǎng), 是為了探究這株藻的產(chǎn)糖量、條件以及活性的研究, 適合實(shí)驗室科研, 對人力物力都能達(dá)到較大的利用化。本實(shí)驗方法主要是通過調(diào)整鹽濃度的方法來提高小球藻生物量及其產(chǎn)多糖含量。

營養(yǎng)鹽濃度是微藻細(xì)胞合成代謝產(chǎn)物的主要限制因素(Sun et al, 2010)。在一定程度上改變N源和P源均影響小球藻EC04細(xì)胞內(nèi)總糖的合成, 濃度過大則會抑制胞內(nèi)多糖的產(chǎn)生, 這與譚績業(yè)等(2004)的研究結(jié)果一致。

SO42–濃度的提高能促進(jìn)多糖的合成, Mg2+參與葉綠素和菌綠素等光合色素, 同時也是一些酶作用的激活劑或調(diào)節(jié)劑, 對某些重金屬產(chǎn)生的生物細(xì)胞毒害還具有一定的拮抗作用(史成穎, 2003)。因此, 適量提高M(jìn)gSO4·7H2O濃度有利于微藻光合作用以及碳水化合物的積累, 但是濃度過大反而會有抑制效果。

P是遺傳物質(zhì)核酸和生物膜的重要組成部分, 在核酸、蛋白及磷脂等代謝中有重要作用, 微藻進(jìn)行光合作用的暗反應(yīng)時需利用ATP和NADPH的化學(xué)能將CO2固定并還原成糖或者其他有機(jī)物, ATP和NADPH的形成也需要大量P。因此適量的提高P源有利于微藻光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行和多糖的積累。

N是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的重要組成部分, 而蛋白質(zhì)是生命活動的執(zhí)行者。N限制時會引起蛋白質(zhì)含量豐富的色素體的生成減少, 從而影響光合效率。伴隨著N脅迫, 微藻內(nèi)多糖等碳水化合物會快速降解為脂肪酸合成提供代謝物, N濃度過高也會對多糖的合成起抑制作用。本實(shí)驗結(jié)果表明適量降低NaNO3濃度EC04胞內(nèi)多糖產(chǎn)率增高, 此后隨著NaNO3濃度的繼續(xù)降低, EC04胞內(nèi)多糖顯著降低。

維生素作為生長因子維持微藻的基本生長需求, 在本實(shí)驗中VB1、VB12也在不同程度上影響小球藻EC04胞內(nèi)多糖含量, 與張欣華等(2000)研究結(jié)果一致。VB1、VB12對小球藻多糖產(chǎn)率有影響的機(jī)理可能是它們作為各類輔酶的組成成分, 參與到微藻的代謝中。

微藻多糖具有良好的成膜性能, 可以作為良好的抗氧化劑(王凌等, 2012), 多糖的抗氧化活性一般與其所帶硫酸根含量有關(guān)。李亞清(2004)報道小球藻多糖含有硫酸根, 而本實(shí)驗顯示小球藻多糖中無硫酸根可能是因為培養(yǎng)基成分不同導(dǎo)致多糖的組成成分及所帶基團(tuán)不同。抗氧化實(shí)驗表明小球藻胞內(nèi)多糖仍具有清除DPPH·和·OH的能力, 且效果略低于VC。我們推斷, 自由基清除能力也許跟多糖所含糖醛酸含量有關(guān), 且糖醛酸含量越高, 抗自由基能力越強(qiáng)。這與申明月等(2007), 趙雪等(2011)等實(shí)驗結(jié)果一致, 其作用機(jī)制可能是由于自由基引起糖醛酸鏈斷裂, 從而達(dá)到清除自由基的效果。

曹吉祥, 李德尚, 王金秋, 1997. 10種淡水常見浮游藻類營養(yǎng)組成的研究[J]. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 36(2): 22–27. CAO JIXIANG, LI DESHANG, WANG JINQIU, 1997. Studies on biochemical composition of 10 species of common freshwater phytoplankton[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 36(2): 22–27 (in Chinese with English abstract).

陳穎, 李文彬, 孫勇如, 1998. 小球藻生物技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 生物工程進(jìn)展, 18(6): 12–16. CHEN YING, LI WENBING, SUN YONGRU, 1998. Status and prospects of researches and applications ofspp. biotechnology[J]. Progress in Biotechnology, 18(6): 12–16 (in Chinese with English abstract).

葛霞, 陳婷婷, 蔡教英, 等, 2011. 青錢柳多糖抗氧化活性的研究[J]. 中國食品學(xué)報, 11(5): 59–64. GE XIA, CHEN TINGTING, CAI JIAOYING, et al, 2011. Studies on the anti-oxidant activity of polysaccharide from(Batal.)[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 11(5): 59–64 (in Chinese with English abstract).

郝宗娣, 劉洋洋, 續(xù)曉光, 等, 2010. 小球藻()活性成分的研究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 31(12): 369–372. HAO ZONGDI, LIU YANGYANG, XU XIAOGUANG, et al, 2010. Research progress in active components of[J]. Science and Technology of Food Industry, 31(12): 369–372 (in Chinese with English abstract).

黃燕娟, 王小芬, 陳向凡, 2013. 小球藻的營養(yǎng)及藥用價值[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 13(32): 6396–6398. HUANG YANJUAN, WANG XIAOFEN, CHEN XIANGFAN, 2013. Analysis of the nutritional value and pharmacological action of[J]. Progress in Modern Biomedicine, 13(32): 6396–6398 (in Chinese with English abstract).

來林康, 鄧尚貴, 2014. 魚腥草多糖提取工藝及抗氧化活性研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 42(35): 12646–12649. LAI LINKANG, DENG SHANGGUI, 2014. Study on extraction of polysaccharides fromand antioxidant activity[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 42(35): 12646–12649 (in Chinese with English abstract).

李亞清, 2004. 海洋微藻多糖的提取分離純化和結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 大連: 大連理工大學(xué).

申明月, 聶少平, 謝明勇, 等, 2007. 茶葉多糖的糖醛酸含量測定及抗氧化活性研究[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 19(5): 830–833. SHEN MINGYUE, NIE SHAOPING, XIE MINGYONG, et al, 2007. Studies on the content of uronic acid in tea polysaccharide and its antioxidative activity[J]. Natural Product Research and Development, 19(5): 830–833 (in Chinese with English abstract).

史成穎, 2003. 影響鈍頂螺旋藻生長的理化因子的研究[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué).

孫惠潔, 2008. 紅毛藻多糖的提取純化及其性質(zhì)的研究[D]. 廈門: 集美大學(xué). SUN HUIJIE, 2008. Extraction, purification and characterization of Polysaccharides from[D]. Xiamen: Jimei University (in Chinese with English abstract).

譚績業(yè), 趙連華, 2004. 營養(yǎng)鹽對小球藻生長及胞內(nèi)多糖含量的影響[J]. 化學(xué)與生物工程, 21(1): 34–36, 44. TAN JIYE, ZHAO LIANHUA. 2004. Effects of nutritions on the.growth and on the content of saccharide[J]. Chemistry & Bioengineering, 21(1): 34–36, 44 (in Chinese with English abstract).

王凌, 孫利芹, 趙小惠, 2012. 一種微藻多糖的理化性質(zhì)及抗氧化和保濕活性[J]. 精細(xì)化工, 29(1): 20–24. WANG LING, SUN LIQIN, ZHAO XIAOHUI, 2012. Physicochemical property analysis of polysaccharides from marine microalgae and their antioxidation, hygroscopicity and moisture retention activities[J]. Fine Chemicals, 29(1): 20–24 (in Chinese with English abstract).

張欣華, 楊海波, 于媛, 等, 2000. 不同培養(yǎng)條件對海洋微藻多糖含量的影響[J]. 生物學(xué)雜志, 17(6): 17–18. ZHANG XINHUA, YANG HAIBO, YU YUAN, et al, 2000. Effects of different culture conditions on the polysaccharide content of marine microalga[J]. Journal of Biology, 17(6): 17–18 (in Chinese with English abstract).

趙雪, 董詩竹, 孫麗萍, 等, 2011. 海帶多糖清除氧自由基的活性及機(jī)理[J]. 水產(chǎn)學(xué)報, 35(4): 531–538. ZHAO XUE, DONG SHIZHU, SUN LIPING, et al, 2011. The scavenging activities and mechanism on oxygen free radicals of polysaccharides from[J]. Journal of Fisheries of China, 35(4): 531–538 (in Chinese with English abstract).

DUAN XIAOJUAN, ZHANG WEIWEI, LI XIAOMING, et al, 2006. Evaluation of antioxidant property of extract and fractions obtained from a red alga,[J]. Food Chemistry, 95(1): 37–43.

DUBOIS M, GILLES K A, HAMILTON J K, et al, 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances[J]. Analytical Chemistry, 28(3): 350–356.

MALLICK N, 2004. Copper-induced oxidative stress in the chlorophycean microalga: response of the antioxidant system[J]. Journal of Plant Physiology, 161(5): 591–597.

REYNAUD P A, FRANCHE C, 1986. Isolation and characterization of nonheterocystous tropical cyanobacteria growing on nitrogen-free medium[J]. MIRCEN Journal of Applied Microbiology and Biotechnology, 2(4): 427–443.

SHON M Y, KIM T H, SUNG N J, 2003. Antioxidants and free radical scavenging activity of() extracts[J]. Food Chemistry, 82(4): 593–597.

SUN LIQIN, WANG CHANGHAI, MA CUIHUA, et al, 2010. Optimization of renewal regime for improvement of polysaccharides production fromby uniform design[J]. Bioprocess and Biosystems Engineering, 33(3): 309–315.

Study on the optimum conditions for Polysaccharide production ofEC04 and its antioxidant activity analysis

YANG Haiyan, LI Jieqiong, LIU Hongquan, HUANG Xiaoyan, XU Zhongtao, LUO Yuankang, XUAN Jincai, LONG Han

Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Utilization of Microbial and Botanical Resources, School of Marine Sciences and Biotechnology, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530008, China; Guangxi Key Laboratory for Polysaccharide Materials and Modifications, School of Marine Sciences and Biotechnology, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530008, China

Polysaccharides inare involved in many important biological activities and physiological functions. To improve the intracellular polysaccharide production of, culture conditions were investigated by single factor experiment and orthogonal experiment. The results showed that the maximum polysaccharide accumulation was obtained at MgSO4·7H2O 112.5 mg·L–1, K2HPO460 mg·L–1, NaNO31.2 g·L–1, VB10.5 mg·L–1, and VB120.1 μg·L–1. Under these conditions, the polysaccharide production and biomass were 271.74 mg·g–1and 48.027×106cells·mL–1, which increased by 97.49% and 34.91%, respectively. Free radical scavenging rate of the polysaccharide was also studied. The results showed maximum scavenging rates of DPPH radical and hydroxyl radical were 82.32% and 64.27%, respectively.

sp; polysaccharide; nutrient; vitamin; radical

10.11978/2019016

http://www.jto.ac.cn

Q946

A

1009-5470(2019)06-0098-07

2019-02-17;

2019-04-24。

林強(qiáng)編輯

廣西自然科學(xué)基金項目(2018GXNSFAA294032); 廣西民族大學(xué)研究生教育創(chuàng)新計劃項目(Gxun-chxzs 2017117); 廣西民族大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目(Gxun-chxzs 2017106080); 廣西科技基地和人才專項(桂科AD18126005)

楊海燕(1994—), 女, 江西省上饒市人, 碩士研究生, 主要從事微生物生物活性物質(zhì)研究, E-mail: 1239289766@qq.com

劉紅全(1975—), 男, 副教授, 博士, 主要從事植物分子生物學(xué)研究。E-mail: lhongquan@163.com.

2019-02-17;

2019-04-24.

Editor: LIN Qiang

Project of Guangxi Natural Science Foundation (2018GXNSFAA294032); Graduate Education Innovation Project of Guangxi University for Nationalities (Gxun-chxzs 2017117); Innovation and Entrepreneurship Project of Guangxi University for Nationalities (Gxun-chxzs 2017106080); Guangxi Science and Technology Base and Talent Project (Guike AD18126005).

LIU Hongquan, E-mail: lhongquan@163.com