γ-氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用制造技术

本发明专利技术提供了γ

【技术实现步骤摘要】
γ
‑
氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用


[0001]本专利技术属于藻类培养与环境污染领域
，具体涉及γ
‑
氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用。

技术介绍

[0002]纤细裸藻(Euglenagracilis)是一种无细胞壁的单细胞真核微藻，生长增殖迅速且对环境适应能力极强。它主要生活在淡水中，分布在世界各地，可以在池塘、河流、废水等快速繁殖形成水华。纤细裸藻兼具动植物特征，具有多种营养模式，包括自养、异养和混合兼养。作为一种模式微生物，纤细裸藻在内共生和叶绿体的发育、环境污染的生物修复、减少二氧化碳排放，特别是能够高产市场上人们青睐的高附加值产品等方面已经得到了广泛的研究。
[0003]现今重金属水污染现象已非常普遍。重金属Cd胁迫可迫使微藻细胞产生高水平的活性氧(ROS)，导致氧化应激，从而降低光合作用效率，抑制微藻细胞生长，增加生物燃料生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供γ
‑
氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用，γ
‑
氨基丁酸能显著提升纤细裸藻对于重金属Cd胁迫的耐受性。
[0005]本专利技术提供了γ
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氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示：
[0006][0007]本专利技术还提供了γ
‑
氨基丁酸在调节重金属Cd胁迫下纤细裸藻代谢中的应用，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示；
[0008]所述调节重金属Cd胁迫下纤细裸藻代谢包括1)～8)中所示的一种或几种：
[0009]1)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的脂质积累；
[0010]2)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的蛋白质积累；
[0011]3)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的谷胱甘肽含量；
[0012]4)促进重金属Cd胁迫下纤细裸藻内源性GABA的产生；
[0013]5)提高重金属Cd胁迫下纤细裸藻的抗氧化性；
[0014]6)调节纤细裸藻的精氨酸和/或脯氨酸代谢；
[0015]7)调节纤细裸藻精氨酸代谢通路和/或丙酮酸代谢通路；
[0016]8)调节纤细裸藻柠檬酸循环中琥珀酸代谢通路。
[0017]优选的，所述调节纤细裸藻精氨酸代谢通路包括促进精氨酸向谷氨酸的转化。
[0018]优选的，所述重金属Cd的浓度≤10μM。
[0019]优选的，所述重金属Cd的浓度≤5μM。
[0020]优选的，所述γ
‑
氨基丁酸的工作浓度≥1mM。
[0021]本专利技术还提供了一种增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性的方法，包括以下步骤：
[0022]对纤细裸藻外源施加γ
‑
氨基丁酸，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示。
[0023]优选的，所述重金属Cd的浓度≤10μM。
[0024]优选的，所述重金属Cd的浓度≤5μM。
[0025]优选的，所述外源施加γ
‑
氨基丁酸的工作浓度≥1mM。
[0026]本专利技术提供了γ
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氨基丁酸(GABA)在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫的耐受性中的应用，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示：
[0027][0028]在本专利技术中，GABA能够显著增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的脂质积累，显著增加纤细裸藻的蛋白质积累，显著增加重金属胁迫下纤细裸藻的GSH含量，GABA显著提升了纤细裸藻对于重金属Cd胁迫的耐受性。本专利技术的技术方案为纤细裸藻治理重金属污染的同时可以得到一些高附加值副产物(例如脂质)，展现出极好的应用前景。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为不同胁迫条件下纤细裸藻细胞生长情况；
[0031]图2为不同胁迫条件下的纤细裸藻藻液，从左至右依次为CN组、Cd
2+
+GABA组、Cd
2+
+GABA+3
‑
MP组、Cd
2+
组和Cd
2+
+3
‑
MP组；
[0032]图3为CN组纤细裸藻显微镜照片；
[0033]图4为Cd
2+
+GABA组纤细裸藻显微镜照片；
[0034]图5为Cd
2+
组纤细裸藻显微镜照片；
[0035]图6为不同胁迫条件下纤细裸藻细胞数；
[0036]图7为不同胁迫条件下纤细裸藻叶绿素a含量；
[0037]图8为不同胁迫条件下纤细裸藻叶绿素b含量；
[0038]图9为不同胁迫条件下纤细裸藻总叶绿素含量；
[0039]图10为不同胁迫条件下纤细裸藻类胡萝卜素含量；
[0040]图11为不同胁迫条件下纤细裸藻细胞干重；
[0041]图12为不同胁迫条件下纤细裸藻副淀粉含量；
[0042]图13为不同胁迫条件下纤细裸藻总脂含量；
[0043]图14为不同胁迫条件下纤细裸藻蛋白质含量；
[0044]图15为不同胁迫条件下纤细裸藻谷胱甘肽含量；
[0045]图16为分析流程图；
[0046]图17为所有QC样品中内标混合物正离子EIC图；
[0047]图18为所有QC样品中内标混合物负离子EIC图；
[0048]图19为空白样品和QC样品内标混合物正离子EIC图；
[0049]图20为空白样品和QC样品内标混合物负离子EIC图；
[0050]图21为PCA得分图；
[0051]图22为PCA
‑
X一维分布图；
[0052]图23为QC样品相关性分析；
[0053]图24为样本的PCA得分散点图；
[0054]图25为Cd组对CN组的OPLS
‑
DA模型得分散点图；
[0055]图26为GB组对Cd组的OPLS
‑
DA模型得分散点图；
[0056]图27为3
‑
MP组对Cd组的OPLS
‑
DA模型得分散点图；
[0057]图28为Cd组对CN组的差异代谢物筛选火山图；
[0058]图29为GB组对Cd组的差异代谢物筛选火山图；
[0059]图30为3
‑
MP组对Cd组的差异代谢物筛选火山图；
[0060]图31为Cd组对CN组的层次聚类分析热力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.γ
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氨基丁酸在增强纤细裸藻重金属Cd胁迫耐受性中的应用，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示：2.γ
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氨基丁酸在调节重金属Cd胁迫下纤细裸藻代谢中的应用，所述γ
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氨基丁酸的化学结构式如式1所示；所述调节重金属Cd胁迫下纤细裸藻代谢包括1)～8)中所示的一种或几种：1)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的脂质积累；2)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的蛋白质积累；3)增加重金属Cd胁迫下纤细裸藻的谷胱甘肽含量；4)促进重金属Cd胁迫下纤细裸藻内源性GABA的产生；5)提高重金属Cd胁迫下纤细裸藻的抗氧化性；6)调节纤细裸藻的精氨酸和/或脯氨酸代谢；7)调节纤细裸藻精氨酸代谢通路和/或丙酮酸代谢通路；8)调节纤细裸藻柠檬酸循环中琥珀酸代谢通路。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽青，金经纬，
申请(专利权)人：中科阿尔诺深圳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：