微擬球藻與其他綠藻脂肪酸組成的比較分析

王愛英 （山東省淡水漁業研究院，山東 濟南 250013）

崔喜艷 （大連海洋學校，遼寧 大連 116023）

張延華，宋理平 （山東省淡水漁業研究院，山東 濟南 250013）

微藻作為水域生態系統的初級生產者，具有合成多不飽和脂肪酸 （PUFAs）的能力，PUFAs對于生物體具有重要的生理調節功能，在營養強化、預防和治療多種疾病如動脈粥樣硬化和心血管疾病，降低血液中膽固醇和甘油三酯水平、減輕炎癥等有明顯療效[1]。微藻以生長快、PUFAs富集濃度高、提取簡單、可直接食用等優點，成為當今開發和利用的海洋資源之一。

微擬球藻 （Nannochloropsis oculata）是一種重要的經濟微藻，易培養，是海產苗種中廣泛應用的餌料微藻之一，在美國、澳大利亞等國已規模化培養微綠球藻來生產高純度的EPA （Eicosapntemacnioc Acid）[2]，我國利用微藻技術開發PUFAs還處于研究階段。目前，對于微擬球藻的研究主要集中在不同培養條件對生長、脂肪含量和脂肪酸組成的影響，微藻油脂的提取等方面[2－7]，且為實驗室條件下培養。本研究分析了開放式大池培養的微擬球藻的脂肪酸組成，以期為大規模培養PUFAs微藻提供參考。

1 材料與方法

1.1 藻種來源及培養條件

試驗用微擬球藻取自上海水產大學生物餌料保種室，開放式大池培養，收獲的藻液在4000r／min條件下離心10min，使藻體沉淀，棄上清液，用高溫高壓滅菌海水反復清洗，收集藻泥，真空冷凍干燥。藻粉于冰箱中冷凍保存。

1.2 檢測方法

粗脂肪含量測定采用索氏抽提法 （GB／T 5009.6-2003）；脂肪酸含量采用氣相色譜分析儀測定（GB／T17376-2008；GB／T 5009.168-2003），用峰面積歸一法計算脂肪酸組分的相對含量。

2 結果與分析

2.1 粗脂肪含量

微擬球藻的粗脂肪含量測定結果及綠藻門幾種其他藻類的粗脂肪含量見表1。由表1可見，微擬球藻與這幾種綠藻門其他藻類的粗脂肪含量差別較大，其中，微綠球藻最高，為58.50%；微擬球藻、亞心形扁藻和綠色巴夫藻的粗脂肪含量均高于10%；杜氏鹽藻為9.60%；小球藻最低，為6.58%。

表1 微擬球藻與幾種綠藻門其他藻類的粗脂肪含量（干物質）%

2.2 脂肪酸組成

表2是微擬球藻與幾種綠藻門其他藻類的脂肪酸組成。由表2可知，與其他綠藻相比，微擬球藻和微綠球藻均含有較高含量的C16：0、C16：1和C18：1，其含量占總脂肪酸含量的70.97%和90.8%，C20：5n3含量微擬球藻為13.0%，微綠球藻僅為2.15%。亞心形扁藻、杜氏鹽藻含有較高含量的C16：0、C16：4n3和C18：3n3，亞心形扁藻C20：5n3含量為5.89%，杜氏鹽藻中未檢出C20：5n3。綠色巴夫藻含有較高含量C14：0、C16：0和C16：1，C20：5n3含量為11.22%。小球藻含有C16：0、C16：1、C16：4n3和C18：3n6，C20：5n3含量較低。

表2 微擬球藻與幾種綠藻門其他藻類脂肪酸組成 %

3 討論與小結

3.1 粗脂肪含量

微擬球藻與幾種綠藻門其他藻類粗脂肪含量的比較結果表明，海洋微藻中的脂肪含量遠高于海洋大型藻類，一般大型藻類的脂肪含量僅為1%左右[12]。不同報道的亞心形扁藻、綠色巴夫藻、杜氏鹽藻、微綠球藻和小球藻的脂肪結果也不一致[8－11，13]。究其原因首先應該是由微藻本身遺傳物質的差異決定的；其次可能與微藻的培養條件有關；也與測定方法有關系，本研究用索氏抽提法 （GB／T 5009.6-2003），俞建江等[8]、李秀波等[10]、蔣霞敏[11]等參照改進的Bligh-Dyer法，而王銘等參照Chen 1991年的干重法[14]。

3.2 脂肪酸組成

微擬球藻和其他綠藻相比，含有較高含量的C16：0、C16：1和C18：1，其含量占總脂肪酸含量的70.97%，這與綠藻脂肪酸組成特征不相符，一般認為綠藻綱海洋微藻脂肪酸組成的最大特點是高水平的C16：4n3和C18：3n3，這可以作為綠藻綱海洋微藻的標記脂肪酸[13]。本研究結果顯示，微擬球藻C18：3n3含量很低，C20：5n3（EPA）含量為13.0%，這與盧麗娜等[15]報道的綠藻門亞麻酸和EPA的結果相似，表明微擬球藻也含有較高的長鏈脂肪酸 （C20以上）；微擬球藻C16和C18PUFAs含量不高，僅為3.24%，C20PUFAs含量較高，為16.8%，與俞建江等[8]和曹春暉等[16]對綠藻綱海洋微藻脂肪酸組成的結論不一致。可能是因為所用藻類屬于不同種屬或不同株以及不同的培養條件所致[10]，因為脂類中脂肪酸分布不同，所以由培養條件和生長期的變化引起的脂類組成的變化將導致胞內總的脂肪酸組成的變化[17]。

必需脂肪酸 （EFA）是動物體內自身不能合成，對機體正常機能具有不可替代的作用，必須從食物中獲得的脂肪酸，主要包括n-3和n-6系列的PUFAs。n-3與n-6系列含量及其比值是衡量脂肪酸價值的重要指標，特別是n-3系列，比如EPA和DHA等，在人體的營養、發育和健康等方面起著重要作用[18]。PUFAs在同系列內可轉換為其他脂肪酸，而n-3系列與n-6系列之間卻不能相互轉化，于是攝食的n-3／n-6會影響體內臟器中含有的n-3／n-6，導致許多慢性疾患等癥狀惡化。因此攝食的多價不飽和脂肪酸的n-3／n-6要合理[19]。聯合國衛生組織 WHO推薦飲食中n-6／n-3攝入比例應低于4～5[20]。本研究結果表明，微擬球藻等海洋微藻富含n-3系列PUFAs，并且n-6／n-3比例符合健康膳食的要求，具有良好的開發利用前景。

亞油酸 （C18：2n6），既是呼吸作用的抑制劑，又是合成EPA的前體。微擬球藻和其他藻類均含有亞油酸，從理論上來說，微藻中的亞油酸能夠增加EPA的含量，結果顯示并非如此，可能是由于亞油酸抑制了不飽和脂肪酸的底物或作為抑制劑抑制了合成不飽和脂肪酸的中間步驟[21]。本研究中，微擬球藻及其他藻類都沒有檢測出二十二碳六烯酸 （DHA），EPA的含量與蔣霞敏等[11]報道的綠藻門脂肪酸結果差異很大。Zhukova等[22]認為綠藻綱的藻類不含有EPA，而Dunstan等[23]報道微綠球藻含有很高的EPA。海洋微藻的脂肪含量以及脂肪酸構成的數量和質量可隨環境因子而改變，如培養基中的營養鹽組成及比例、環境條件 （光照、溫度、鹽度等）、生長時期等[24]。微藻品種的營養價值同EPA和DHA的含量有關，因此可通過優化培養條件使EPA含量達到最大值，適用于生產EPA。

本研究中，開放式大池培養微擬球藻和綠藻門其他藻類的粗脂肪含量和脂肪酸含量差異較大，粗脂肪含量為18.25%，含有較高含量的C16：0、C16：1和C18：1，其含量占總脂肪酸含量的70.97%，EPA含量為13%，未檢測到DHA。

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