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研究了L-肉碱对异养小球藻(Chlorella vulgaris)种群增长、生化组成、收获量、脂肪酸组成及主要脂肪酸代谢酶活性的影响,目的是提高异养小球藻自身的营养价值、降低商业成本,为其生产应用、产品研发等提供科学依据及数据支持。用不同浓度L-肉碱(0,50,100,200 mg/L)在不同时间(6 h、24 h、96 h)强化异养小球藻,试验选用BG-11培养基,初始密度为5×10~6 cells/mL,25℃、不间断充气,培养时间为144 h,每处理3个重复,试验重复3次。结果显示:1、L-肉碱对异养小球藻种群增长影响显著(P<0.05)在6 h添加不同浓度L-肉碱(0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻,各处理组种群密度均显著高于对照组(P<0.05),且各处理组之间差异性显著(P<0.05)。种群密度大小依次是100 mg/L组>200 mg/L组>50mg/L组>对照组,其中100 mg/L处理组在试验72 h种群密度达到最大,为24.78×10~6 cells/mL,是起始浓度的4.96倍。在24 h添加不同浓度L-肉碱(0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻,在试验的第24-48 h,各处理组种群密度较对照组显著升高(P<0.05)。在试验的48-144 h,各处理组种群密度均显著高于对照组(P<0.05),其中100 mg/L肉碱处理组小球藻的种群密度显著高于对照组及其他两处理组(P<0.05),其在异养72 h种群密度达到最高,为30.83×10~6 cells/mL,是起始浓度的6.17倍。在96 h添加不同浓度L-肉碱(0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻,在试验的96-120 h,各处理组在生长末期又出现了种群密度上升的趋势,且肉碱处理组小球藻种群密度均显著高于对照组(P<0.05),3个处理组间小球藻种群密度差异显著(P<0.05)。种群密度大小依次是100 mg/L组>200 mg/L组>50 mg/L组>对照组,其中100 mg/L处理组在试验120 h种群密度达到最大,为17.72×10~6 cells/mL,是起始浓度的3.54倍。生长周期结束后,各处理组小球藻的干重、鲜重均显著高于对照组(P<0.05),且各处理组间差异显著(P<0.05)。各处理组小球藻收获量大小的顺序依次为100 mg/L组>200 mg/L组>50 mg/L组>对照组,其中在24 h添加100mg/L肉碱处理组小球藻的收获量最大,分别为干重1.47g,鲜重5.78g。6 h、24h、96 h添加肉碱处理组其总脂及可溶性蛋白质含量均显著高于对照组(P<0.05),且各处理组间差异显著(P<0.05),100 mg/L肉碱处理组显著高于对照组及其他处理组(P<0.05),其中异养24 h添加肉碱处理组其总脂及可溶性蛋白质含量最高,分别为21.79%、50.81 mg/kg。2、L-肉碱对异养小球藻脂肪酸组成影响显著(P<0.05)在6 h添加L-肉碱(50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻结果显示:200 mg/L处理组∑SFA含量显著低于对照组(P<0.05),50 mg/L、100 mg/L处理组其∑SFA含量显著高于对照组(P<0.05)。各处理组∑HUFA、∑PUFA含量均显著高于对照组(P<0.05),且3个处理组间差异显著(P<0.05)。100 mg/L、200 mg/L处理组脂肪酸n-3/n-6比值显著高于对照组(P<0.05),50 mg/L处理组脂肪酸n-3/n-6比值与对照组无差异。在24 h添加L-肉碱(50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻结果显示:各处理组∑SFA含量显著低于对照组(P<0.05),且3个处理组间差异显著(P<0.05);50 mg/L肉碱组和100 mg/L肉碱组∑HUFA含量显著高于对照组和200 mg/L肉碱组(P<0.05),且这两组之间差异不显著。200 mg/L肉碱组∑HUFA含量显著高于对照组(P<0.05)。50 mg/L肉碱组∑PUFA含量显著高于其他3组(P<0.05),100 mg/L肉碱组和200 mg/L肉碱组∑PUFA含量显著高于对照组(P<0.05),且两组间差异不显著。各处理组脂肪酸n-3/n-6比值均显著高于对照组(P<0.05),且3个处理组间差异显著(P<0.05)。在96 h添加L-肉碱(50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L)强化异养小球藻结果显示:各处理组其∑SFA含量显著低于对照组(P<0.05),且3个处理组之间差异不显著;50 mg/L肉碱组∑HUFA和∑PUFA含量显著高于对照组和100 mg/L肉碱组(P<0.05),但与200 mg/L肉碱组差异不显著;各处理组脂肪酸n-3/n-6比值均显著高于对照组(P<0.05),且3个处理组间差异显著(P<0.05)。3、L-肉碱对异养小球藻相关脂肪酸代谢酶活性影响显著(P<0.05)在6 h添加L-肉碱强化异养小球藻结果显示:在12 h时,50 mg/L肉碱组的ACC、KAS、FAD2活性均显著高于其他3组(P<0.05),50 mg/L与100 mg/L肉碱组MAT酶活性显著高于对照组和200 mg/L肉碱组(P<0.05),且两组间差异不显著。在36 h时,各处理组间ACC、MAT和FAD2酶活性均差异显著(P<0.05),其中50 mg/L肉碱组以上酶的活性最高。50 mg/L肉碱组KAS酶活性显著高于其他3组(P<0.05),100 mg/L与200 mg/L肉碱组显著高于对照组(P<0.05),但两组之间差异不显著。在108 h时,100 mg/L与200 mg/L肉碱组以上4种酶的活性均显著高于对照组和50 mg/L肉碱组(P<0.05),且两组间差异不显著,50 mg/L肉碱组显著高于对照组(P<0.05)。在24 h添加L-肉碱强化异养小球藻结果显示:在添加L-肉碱强化前,以上4种酶活性差异不显著,在36 h时,各处理组间ACC、MAT和FAD2酶活性均差异显著(P<0.05),其中100 mg/L肉碱组ACC和MAT活性最高。100 mg/L肉碱组KAS酶活性显著高于其他3组(P<0.05),50 mg/L、200 mg/L肉碱组KAS酶活性显著高于对照组(P<0.05),但两组间差异不显著。在108 h时,各处理组间4种酶活性差异均显著(P<0.05)。在96 h添加L-肉碱强化异养小球藻结果显示:在添加L-肉碱强化前,以上4种酶活性差异不显著,在108 h时,各处理组ACC、KAS和FAD2酶活性差异均显著(P<0.05),且50 mg/L肉碱组酶活性最高。50 mg/L肉碱组MAT酶活性显著高于其他3组(P<0.05),100 mg/L、200 mg/L肉碱组显著高于对照组(P<0.05),且两组间差异不显著。结论:在本试验条件下,在小球藻异养培养24h时添加100 mg/L肉碱能够通过提高乙酰辅酶A羧化酶、丙二酰基-CoA:ACP转酰基酶、β-酮脂酰-ACP合酶、Δ12脂肪酸去饱和酶活性,来改善其脂肪酸组成,尤其是多不饱和脂肪酸与n-3/n-6脂肪酸比值升高,进而促进其种群增长和改善其生化组成。