论文总字数：20183字

摘 要

花生四烯酸（arachidonic acid；ARA）属于ω-6系列多不饱和脂肪酸（PUFAs），中文全名为全顺Δ-5,8,11,14-二十碳四烯酸。传统ARA源为动物器官，不仅数量有限，且含量很低，无法满足日益增长的市场需求。因此近年来，凭借生产周期短和不受原料限制的特点，微生物发酵法逐渐成为主流。高山被孢霉（Mortierella alpina）是目前ARA工业生产的主要菌株，但其产量仍有待提高。借由研究者发现微量纳米金属粒子（尤其是纳米TiO₂粒子）可促进产油微生物的油脂积累。

本论文初步探究了纳米TiO₂粒子对高山被孢霉产油性能的影响，并重点对老化阶段做了详细的探讨。结果表明：1、UV-A条件下，不同浓度纳米TiO₂粒子的添加均会导致ARA产量下降。且相比于发酵前期与中期，老化阶段添加对高山被孢霉的影响更小。2、对比无光条件，加入UV-A光照会降低ARA的产量，说明UV-A对高山被孢霉生长有阻碍作用。同时，UV-A可显著提升纳米TiO₂粒子的ROS产生能力，增强了其细胞毒性。3、UV-A环境下，添加纳米TiO₂粒子可以提升ARA产量。但考虑到UV-A的影响及ROS上升所带来的ARA过氧化损耗，产油能力提升未达到预期。

关键词：高山被孢霉 花生四烯酸 纳米TiO₂粒子 UV-A 老化阶段

Effect of nanoparticles on the oil production of the Mortierella alpina

ABSTRACT

Arachidonic acid (ARA) belongs to the ω-6 series polyunsaturated fatty acids, called transit Delta -5,8,11,14- twenty carbon four acid. Traditional ARA source is animal organs. From traditional ARA source, we can only get a little, this can not meet the growing market demand. Therefore, in recent years, with the production cycle is short and not limited by the characteristics of raw materials, microbial fermentation has gradually become the mainstream. Mortierella alpina is the main strain of ARA industrial production, but its production still needs to be improved. By the researchers found that nanoparticles (especially TiO₂ nanoparticles) can promote the oil accumulation of oil producing microorganisms.

This dissertation based on the effect of TiO₂ nanoparticles on the oil production performance of Mortierella alpina, and the aging stage was discussed in detail. The results showed that the cytotoxicity of TiO₂ nanoparticles resulted in a decrease in the yield of ARA. And adding TiO₂ nanoparticles in the aging phase can limit the effect. The addition of UV-A can significantly promote the production of ROS and reduce the yield of ARA. Under the environment of UV-A, adding TiO₂ nanoparticles can enhance the yield of ARA. But some ARA react with ROS, as a result, adding TiO₂ nanoparticles particles in the aging stage limits the oil production capacity

Key words: Mortierella alpina；ARA；TiO₂ nanoparticles；UV-A ；Aing；

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 花生四烯酸的物化特性 1

1.2 花生四烯酸的生理功能及相关应用 1

1.2.1 花生四烯酸的生理功能 1

1.2.2 花生四烯酸的应用以及市场潜力 2

1.3 ARA单细胞油脂发酵工艺研究进展 3

1.3.1 高山被孢霉培养条件研究 3

1.3.2 高山被孢霉发酵条件研究 4

1.4 纳米金属的简介及其对产油微生物影响 4

1.5 本课题的研究内容及意义 5

1.5.1 研究意义 5

1.5.2 研究内容 5

第二章 纳米二氧化钛对高山被孢霉产油性能的影响 6

2.1 引言 6

2.2 实验材料与方法 6

2.2.1 菌种 6

2.2.2 实验试剂 6

2.2.3 实验仪器 7

2.2.4 培养基 8

2.2.5 TiO₂粒子悬浊液的配置 8

2.2.6 培养方法 8

2.2.7 发酵表观数据分析 9

2.2.8 活性氧（ROS）的测定 9

第三章 结果与讨论 11

3.1 UV-A条件下，不同浓度的纳米TiO₂粒子对产ARA油脂性能的影响 11

3.2 UV-A条件下，不同时间点添加纳米TiO₂粒子对产ARA油脂性能的影响 12

3.3不同光照条件对纳米TiO₂粒子老化阶段产ARA油脂性能的影响 13

第四章 结论与展望 16

4.1结论 16

4.2展望 16

参考文献 17

致谢 20

第一章 文献综述

1.1 花生四烯酸的物化特性

花生四烯酸（arachidonicacid；ARA），是一种重要多不饱和脂肪酸（PUFAs），其系统名为全顺式5,8,11,14-二十碳四烯酸，分子式为C₂₀H₃₂O₂，结构如图1-1所示。

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