第10章 富含多不饱和脂肪酸的光合微生物的调查 姜剑锋.doc

第三部分 利用光合生长微生物生产单细胞油脂 第10章 富含多不饱和脂肪酸的光合微生物的调查 前言 几种长链（C20-C22）多不饱和脂肪酸（VLC-PUFA）在人体健康和制药上具有非常大的价值。这些多不跑和脂肪酸中，有些是人体许多重要物质的前体，例如，花生四烯酸（AA）和二十二碳六烯酸（DHA）是大脑细胞膜磷脂的主要多不饱和脂肪酸，对婴幼儿视觉系统和智力的发育具有非常重要的作用。新生婴儿主要是从母乳中获得多不饱和脂肪酸，因此，无法母乳喂养的早产的婴儿应该摄入一定量的AA和DHA。实际上，很多健康权威当局都推荐了AA和DHA的添加量，美国食品药品监督管理局也批准了它们的联合使用。另外一种多不饱和脂肪酸，双高-γ-亚麻酸，具有消炎作用，并且可以治疗特应性湿疹银屑病哮喘Porphyridium cruentum，Nannochloropsis sp.，Phaeodactylum tricornutum和Monodus subterraneus是生产二十碳五烯酸（EPA）的潜在来源；寇氏隐甲藻和蓝隐藻富含DHA。然而，n-6族长链多不饱和脂肪酸和高含量的γ-亚麻酸在生物体中很少见，除非经过基因操作处理。AA在淡水藻中几乎不存在，在大多数海洋微藻中，它在总脂肪酸中的含量也不是很高（表10.A）。 表10.A 富含AA的藻类的主要脂肪酸组成 种类 主要脂肪酸（%） 16:0 16:1 18:1 18:2 18:3 n-6 18:4 n-3 20:4 n-6 20:5 n-3 22:6 n-3 硅藻纲 Thalassiosira pseudonana 10 29 1 14 15 绿藻纲 Parietochloris incisa 10 2 16 17 1 43 1 甲藻纲 Amphidinium carteri 12 1 2 1 3 19 20 24 褐藻纲 Desmarestia acculeata 12 2 7 6 10 16 19 19 Dictyopteris membranacea 20 1 14 14 11 11 11 9 Ectocarpus fasciculatus 17 13 4 15 23 11 13 葱绿藻纲单半乳糖基二酰基甘油parietochloris incisa）的分离和鉴定 为了对上述推测进行试验，我们从日本收集到几个藻种，它必须能忍受从0℃到20℃温度范围和普通光到强光的照射。对这些藻种进行筛选，分离得到绿藻纲的雪藻（Parietochloris incisa）藻株，是目前为止含花生四烯酸最高的藻种。这个藻种是第一个也是唯一一个富含高质量甘油三酯，尤其是多不饱和脂肪酸的藻种。花生四烯酸是雪藻的主要脂肪酸，对数期时它占总脂肪酸含量的34%，而在稳定期时，它占总脂肪酸含量的43%。其它主要脂肪酸包括16:0、18:1和18:2。在那些含量较少的脂肪酸中，包含一些n-6族多不饱和脂肪酸，例如18:3n-6和20:3n-6，还有一些n-3族多不饱和脂肪酸，例如16:3n-3、18:3n-3和20:5n-3。甚至在对数期，甘油三酯也是主要脂类，它占总脂肪酸含量的43%（表10.B），在对数期，含量更是达到77%。与其它藻类的脂肪酸主要是饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸不同，雪藻的甘油三酯中花生四烯酸含量在对数期可以达到47%以上，除了花生四烯酸，它还含有16:0、18:1和18:2。得益于甘油三酯在稳定期的积累，沉积在甘油三酯中的花生四烯酸的含量也由对数期时的60%上升到稳定期的90%。除了花生四烯酸，雪藻体内其它的脂肪酸组成与其它藻类并没有明显的差异，主要包括C16和C18多不饱和脂肪酸。表10.B 雪藻在对数期(L)和指数期(S)的主要脂肪酸组成 脂质 类别 油脂 含量 脂肪酸组成（占总脂肪酸%） 16:0 16:1 n-11 16:2 n-6 16:3 n-3 18:0 18:1 n-9 18:1 n-7 18:2 n-6 18:3 n-6 18:3 n-3 20:3 n-6 20:4 n-6 20:5 n-3 Biomass L 13.9 4.7 1.7 4.0 1.7 6.7 5.1 13.2 1.5 10.3 1.2 33.6 1.7 S 10.1 1.8 1.3 0.9 2.5 12.2 4.2 17.2 0.8 2.0 1.0 42.5 0.7 MGDG L 22.1 1.9 1.0 8.5 20.5 0.4 3.6 0.8 14.5 0.8 31.9 0.3 13.9 1.1 S 4.9 3.4 1.2 20.8 11.0 0.5 4.3 0.0 31.4 0.7 18.5 0.2 6.