CN101889630B - 一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 - Google Patents
一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101889630B CN101889630B CN 201010210065 CN201010210065A CN101889630B CN 101889630 B CN101889630 B CN 101889630B CN 201010210065 CN201010210065 CN 201010210065 CN 201010210065 A CN201010210065 A CN 201010210065A CN 101889630 B CN101889630 B CN 101889630B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chlorella
- pcr
- fatty acid
- electric shock
- transgenosis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法。本发明步骤首先采用PCR扩增获得斑马鱼Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因全长cDNA;然后构建表达载体pBI121/DrFAD6,具体是制备大肠杆菌感受态细胞,纯化PCR产物;载体连接、热击转化、摇菌、抽提表达质粒pBI121/DrFAD6和酶切鉴定;再次转基因小球藻的筛选和检测;最后将小球藻液脱水、浓缩、干燥后即为富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料。本发明降低了生产成本,使得产品的附加值得以实现。
Description
技术领域
本发明属于生物工程技术领域,涉及一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法。
背景技术
高度不饱和脂肪酸(Highly unsaturated fatty acids,HUFAs)在维持机体的正常机能、促进生长、发育、繁殖和提高成活率等方面发挥重要的生理作用。特别是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)、二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)还能防止动脉粥样化,具有抗血栓、降血脂、防止血小板聚结、舒张血管等功能。由于人和一些动物不能合成这些必需脂肪酸或合成不能满足其需要,必须从食物中摄取。海水鱼是人类获取EPA和DHA等HUFAs的最重要来源。但是,随着资源匮乏和捕渔业的衰退,鱼和鱼油的供应越来越有限,加之迅速发展的水产养殖也需要大量鱼粉用于传统饲料的配制,加剧了这个供求矛盾。海洋鱼类必需摄入HUFAs,尤其是DHA和EPA。HUFAs的数量和种类会直接影响海水仔稚鱼的神经发育、生长速度、成活率、应激能力和体内相关成分的组成。由于大多数海水鱼类缺乏合成HUFAs的关键酶——Δ6-脂肪酸去饱和酶,只能从鱼粉饲料中摄取。
目前研究已表明,Δ6-脂肪酸去饱和酶是合成HUFAs的关键酶,如果缺乏Δ6脂肪酸去饱和酶或该酶活性受到抑制,就会妨碍EPA和DHA合成。而海水鱼类由于缺乏Δ6-脂肪酸去饱和酶就不能将亚油酸和α-亚麻酸分别去饱和及延长生成EPA和DHA。做为食物链基础的海洋微藻是EPA和DHA的最初生产者,动物体内的这些EPA、DHA也是从微藻中转化而来,随着海洋渔业资源的日益衰减,海洋微藻将成为人类获得这些产物的主要资源。
微藻是多不饱和脂肪酸的初级生产者,但不同种属间差异很大:譬如三角褐指藻和微绿球藻,EPA含量很高但生物量很低,不能大规模生产;而象小球藻生物量很大已能大规模养殖,但DHA或EPA含量很低。通过分子生物学的方法改造微藻,有望解决这一矛盾,真正使微藻培养生产PUFAs工业化。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法。
本发明方法的具体步骤为:
步骤(1)采用PCR扩增获得斑马鱼(Danio rerio)Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因全长cDNA,具体是:
根据GENEBANK中已发表的斑马鱼Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因编码序列,设计特异引物P1和P2,上游引入EcoRI位点,下游引入XhoI位点。所述的特异引物P1和P2由上海生物工程有限公司合成;
(P1:5’-TAGGCTATGGGTGGCGGAGGACAGCAG-3’;
P2:5’-AACTGCTTATTTGTTGAGATACGCATC-3’)
以斑马鱼第一链cDNA为模板,用PCR方法(反应体系:cDNA模板1μl,10×PCR缓冲液5μl,10mmol/L dNTP 1μl,20pmol/L P1引物1μl,20pmol/LP2引物1μl,高保真的Taq Plus DNA聚合酶1μl,重蒸水31μl,反应体系总体积50μl;反应条件:94℃ 1分钟,55℃ 1分钟,72℃ 2分钟,35个循环)扩增出1335bp斑马鱼Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因编码序列,该序列标记为:Dr-FAD6,测序表明:该序列与GENEBANK中已发表的编码序列完全相同。
步骤(2)构建表达载体pBI121/DrFAD6,具体是:
首先制备大肠杆菌感受态细胞,然后纯化PCR产物,PCR产物经双酶切和割胶回收后与同样经双酶切且含有CaMV35S启动子和npt II选择标志基因的空表达载体pBI 121载体连接、热击转化、摇菌、抽提表达质粒pBI121/DrFAD6和酶切鉴定。上述的技术均按常规方法进行。
步骤(3)转基因小球藻的筛选和检测。
a、小球藻的电击转化,具体是:
取培养至第3~5d的小球藻培养液,在4000~6000r/min,离心10min条件下收集小球藻细胞;用高渗缓冲液(0.4mol/L甘露醇,0.4mol/L山梨醇)处理1h,4000~6000r/min离心5~10min,收集小球藻细胞;加电击缓冲液调细胞数至108个/mL,加入终浓度为6μg/mL的质粒DNApBI121/DrFAD6与150mL的鲑精DNA混合均匀,冰上放置5~10min后进行电击处理。电击条件:脉冲次数为211次,脉冲电压为5kV,循环次数为90次,脉冲持续时间为0.05s;电击缓冲液:0.4mol/L甘露醇,0.4mol/L山梨醇,0.08mol/L KCl,0.005mol/L CaCl2和0.0l mol/L HEPES。
b、转基因小球藻的培养筛选,具体是:
转化后的小球藻采用G418抗性平板筛选法初筛,即将电击转化后的小球藻液直接涂布于含100~150μg/mL G418固体培养基的平板上,置于光照培养箱中培养(温度25±0.5℃,光照强度3.0x10lx,光暗周期14h/10h)。
c、转基因小球藻的PCR检测,具体是:
挑取初筛呈阳性的小球藻,转入液体培养基中进行扩增培养(培养温度25±0.5℃,转速100r/min,光强3.0×10lx,持续光照;用离心法收集小球藻细胞,以CTAB法提取小球藻基因组DNA,并用引物P1和P2对小球藻基因组DNA进行PCR检测。与对照组相比较,被检测的样品中出现了1335bp的条带,则说明Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因已转入小球藻细胞中。
d、转基因小球藻的Southern杂交分析,具体是:
选取5~10株有代表性的PCR检测为阳性的小球藻藻株,扩大培养并提取总DNA,,进行Xba I、Sac I双酶切,以P1和P2为引物扩增的PCR片段杂交;结果显示,5个样品均出现大小为1.335kb的杂交带,而作为阴性对照的小球藻样品无任何杂交带,进一步确认所获得的小球藻藻株已经被成功转入/Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因。
步骤(4)转基因小球藻表达产物的样品测定,包括测定前的预处理和测定过程,具体是:
测定前的预处理:小球藻经去离子水洗涤三次,50℃烘干、研碎后,加入5%(重量比)的KOH-CH3OH溶液,70℃反应3h,再加入14%(体积比)BF3-CH3OH,70℃反应1.5h,形成脂肪酸甲酯。用氯仿和己烷的混合液(氯仿∶己烷=1∶4)抽提两次,合并提取液。加人适量无水Na2SO4干燥提取液,静置1h,去掉Na2SO4,用氮气吹干。用少许正己烷回溶,备用。
测定过程:以Sigma公司生产的GLA甲酯为标准品,正己烷为溶剂测定样品。仪器:岛津GC-7A,柱子:DEGS 0.25ham×25m,分流比:100∶1,柱温:180℃,尾吹:50ml/min,气化室温度:250℃,检测器:氢火焰离子化检测器。
通过GC-7A对3个小球藻株所含的全部脂肪酸进行色谱分析,结果表明,EPA和DHA的平均含量占总脂肪酸的40.5%,比未处理的小球藻高出5倍。
步骤(5)将小球藻液脱水、浓缩、干燥后即为富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料。
本发明与背景技术相比,具有的有益的效果是:
1、小球藻是集环保、安全、节能和便于食用为一体的理想的转基因宿主;转基因藻一般可供人们直接口服,免去了繁杂昂贵的下游产物的提纯工艺,大大降低了生产成本,将具有很好的社会和经济效益。
2、小球藻是自然界少数具有从头合成PUFAs能力的生物,我们选用饵料单胞藻小球藻为受体,通过基因工程将Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因转入小球藻,筛选获得高含量EPA和DHA的藻株,使藻体DHA或EPA成分增加,实现小球藻的高效产出和产品的高值化。
具体实施方式
步骤(1)采用PCR扩增获得斑马鱼(Danio rerio)Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因全长cDNA,具体是:
根据GENEBANK中已发表的斑马鱼Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因编码序列,设计特异引物P1和P2,上游引入EcoRI位点,下游引入XhoI位点。所述的特异引物P1和P2由上海生物工程有限公司合成;
(P1:5’-TAGGCTATGGGTGGCGGAGGACAGCAG-3’;
P2:5’-AACTGCTTATTTGTTGAGATACGCATC-3’)
以斑马鱼第一链cDNA为模板,用PCR方法(反应体系:cDNA模板1μl,10×PCR缓冲液5μl,10mmol/L dNTP 1μl,20pmol/L P1引物1μl,20pmol/LP2引物1μl,高保真的Taq Plus DNA聚合酶1μl,重蒸水31μl,反应体系总体积50μl;反应条件:94℃ 1分钟,55℃ 1分钟,72℃ 2分钟,35个循环)扩增出1335bp斑马鱼Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因编码序列,该序列标记为:Dr-FAD6,测序表明:该序列与GENEBANK中已发表的编码序列完全相同。
步骤(2)构建表达载体pBI121/DrFAD6,具体是:
首先制备大肠杆菌感受态细胞,然后纯化PCR产物,PCR产物经双酶切和割胶回收后与同样经双酶切且含有CaMV35S启动子和npt II选择标志基因的空表达载体pBI 121载体连接、热击转化、摇菌、抽提表达质粒pBI121/DrFAD6和酶切鉴定。上述的技术均按常规方法进行。
步骤(3)转基因小球藻的筛选和检测。
a、小球藻的电击转化,具体是:
取培养至第3~5d的小球藻培养液,在4000~6000r/min,离心5~10min条件下收集小球藻细胞.用高渗缓冲液(0.4mol/L甘露醇,0.4mol/L山梨醇)处理1h,4000~6000r/min离心5~10min,收集小球藻细胞;加电击缓冲液调细胞数至108个/mL,加入终浓度为6μg/mL的质粒DNApBI121/DrFAD6与150mL的鲑精DNA混合均匀,冰上放置5~10min后进行电击处理。电击条件:脉冲次数为211次,脉冲电压为5kV,循环次数为90次,脉冲持续时间为0.05s;电击缓冲液:0.4mol/L甘露醇,0.4mol/L山梨醇,0.08mol/L KCl,0.005mol/L CaCl2和0.01mol/L HEPES。
b、转基因小球藻的培养筛选,具体是:
转化后的小球藻采用G418抗性平板筛选法初筛,即将电击转化后的小球藻液直接涂布于含100~150μg/mL G418固体培养基的平板上,置于光照培养箱中培养(温度25±0.5℃,光照强度3.0x10lx,光暗周期14h/10h)。
c、转基因小球藻的PCR检测,具体是:
挑取初筛呈阳性的小球藻,转入液体培养基中进行扩增培养(培养温度25±0.5℃,转速100r/min,光强强度3.0×10lx,持续光照;用离心法收集小球藻细胞,以CTAB法提取小球藻基因组DNA,并用引物P1和P2对小球藻基因组DNA进行PCR检测。与对照组相比较,被检测的样品中出现了1335bp的条带,则说明Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因已转入小球藻细胞中。
d、转基因小球藻的Southern杂交分析,具体是:
选取5~10株有代表性的PCR检测为阳性的小球藻藻株,扩大培养并提取总DNA,,进行Xba I、Sac I双酶切,以P1和P2为引物扩增的PCR片段杂交;结果显示,5个样品均出现大小为1.335kb的杂交带,而作为阴性对照的小球藻样品无任何杂交带,进一步确认所获得的小球藻藻株已经被成功转入Δ6-脂肪酸脱饱和酶基因。
步骤(4)转基因小球藻表达产物的样品测定,包括测定前的预处理和测定过程,具体是:
测定前的预处理:小球藻经去离子水洗涤三次,50℃烘干、研碎后,加入5%(重量比)的KOH-CH3OH溶液,70℃反应3h,再加入14%(体积比)BF3-CH3OH,70℃反应1.5h,形成脂肪酸甲酯。用氯仿和己烷的混合液(氯仿∶己烷=1∶4)抽提两次,合并提取液。加人适量无水Na2SO4干燥提取液,静置1h,去掉Na2SO4,用氮气吹干。用少许正己烷回溶,备用。
测定过程:以Sigma公司生产的GLA甲酯为标准品,正己烷为溶剂测定样品。仪器:岛津GC-7A,柱子:DEGS 0.25ham×25m,分流比:100∶1,柱温:180℃,尾吹:50ml/min,气化室温度:250℃,检测器:氢火焰离子化检测器。
通过GC-7A对3个小球藻株所含的全部脂肪酸进行色谱分析,结果表明,EPA和DHA的平均含量占总脂肪酸的40.5%,比未处理的小球藻高出5倍。
步骤(5)将小球藻液脱水、浓缩、干燥后即为富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料。
Claims (5)
1.一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
步骤(1)采用PCR扩增获得斑马鱼△6-脂肪酸脱饱和酶基因全长cDNA;
步骤(2)构建表达载体pBI121/DrFAD6,具体是:
首先制备大肠杆菌感受态细胞,然后纯化PCR产物;PCR产物经双酶切和割胶回收后与同样经双酶切且含有CaMV35S启动子和npt II选择标志基因的空表达载体pBI121载体连接、热击转化、摇菌、抽提表达质粒pBI121/DrFAD6和酶切鉴定;
步骤(3)转基因小球藻的筛选和检测;首先电击转化小球藻,其次培养筛选转基因小球藻,然后进行转基因小球藻的PCR检测,最后进行转基因小球藻的Southern杂交分析;
步骤(4)培养得到转基因小球藻,将小球藻液脱水、浓缩、干燥后即为富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的小球藻的电击转化为:取培养至第3~5天的小球藻培养液,在4000~6000r/min,离心5~10min条件下收集小球藻细胞;用高渗缓冲液处理1h,4000~6000r/min离心5~10min,收集小球藻细胞;加电击缓冲液调细胞数至108个/mL,加入终浓度为6μg/mL的质粒DNA pBI121/DrFAD6与150mL的鲑精DNA混合均匀,冰上放置5~10min后进行电击处理;
所述的电击缓冲液由0.4mol/L甘露醇,0.4mol/L山梨醇,0.08mol/L KCl,0.005mol/L CaCl2和0.01mol/L HEPES组成;
所述的电击条件为脉冲次数为211次,脉冲电压为5kV,电击循环次数为90次,脉冲持续时间为0.05s;
所述的高渗缓冲液由0.4mol/L甘露醇和0.4mol/L山梨醇组成。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的转基因小球藻的培养筛选为:转化后的小球藻采用G418抗性平板筛选法初筛,即将电击转化后的小球藻液直接涂布于含100~150μg/mL G418固体培养基的平板上,置于光照培养箱中培养。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的转基因小球藻的PCR检测为:挑取初筛呈阳性的小球藻,转入液体培养基中进行扩增培养;用离心法收集小球藻细胞,以CTAB法提取小球藻基因组DNA,并用引物P1和P2对小球藻基因组DNA进行PCR检测;
所述引物P1的核苷酸序列:5’-TAGGCTATGGGTGGCGGAGGACAGCAG-3’;
所述引物P2的核苷酸序列:5’-AACTGCTTATTTGTTGAGATACGCATC-3’。.
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的转基因小球藻的Southern杂交分析为:选取5~10株有代表性的PCR检测为阳性的小球藻藻株,扩大培养并提取总DNA,进行XbaI、Sac I双酶切,以P1和P2为引物扩增的PCR片段杂交;
所述引物P1的核苷酸序列:5’-TAGGCTATGGGTGGCGGAGGACAGCAG-3’;
所述引物P2的核苷酸序列:5’-AACTGCTTATTTGTTGAGATACGCATC-3’。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010210065 CN101889630B (zh) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | 一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010210065 CN101889630B (zh) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | 一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101889630A CN101889630A (zh) | 2010-11-24 |
CN101889630B true CN101889630B (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=43099119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010210065 Expired - Fee Related CN101889630B (zh) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | 一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101889630B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104542389B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-01-25 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种非酒精性脂肪肝斑马鱼的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101289659A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-10-22 | 中国海洋大学 | 一种海洋微藻delta6脂肪酸去饱和酶及其应用 |
CN101353661A (zh) * | 2007-07-25 | 2009-01-28 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 具有△6脂肪酸脱氢酶功能的基因及其应用 |
WO2009124070A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Kuehnle Agrosystems, Inc. | Nuclear based expression of genes for production of biofuels and process co-products in algae |
-
2010
- 2010-06-28 CN CN 201010210065 patent/CN101889630B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101353661A (zh) * | 2007-07-25 | 2009-01-28 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 具有△6脂肪酸脱氢酶功能的基因及其应用 |
WO2009124070A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Kuehnle Agrosystems, Inc. | Nuclear based expression of genes for production of biofuels and process co-products in algae |
CN101289659A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-10-22 | 中国海洋大学 | 一种海洋微藻delta6脂肪酸去饱和酶及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张小宇等.利用椭圆小球藻硝酸还原酶缺失突变体为 生物反应器表达兔防御素NP-1蛋白.《遗传》.2006,第28卷(第12期),1580-1584. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101889630A (zh) | 2010-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Narala et al. | Comparison of microalgae cultivation in photobioreactor, open raceway pond, and a two-stage hybrid system | |
Cui et al. | Phaeodactylum tricornutum microalgae as a rich source of omega-3 oil: Progress in lipid induction techniques towards industry adoption | |
Varfolomeev et al. | Microalgae as source of biofuel, food, fodder, and medicines | |
EP2292782B1 (en) | Method for producing biodiesel by two-stage culture of chlorella from autotrophy to heterotrophy | |
Gilmour | Microalgae for biofuel production | |
JP5052652B2 (ja) | ワックスエステル高含有ユーグレナの生産方法 | |
US9506100B2 (en) | Production of astaxanthin and docosahexaenoic acid in mixotrophic mode using Schizochytrium | |
Grant Burgess et al. | An optical fibre photobioreactor for enhanced production of the marine unicellular alga Isochrysis aff. galbana T-Iso (UTEX LB 2307) rich in docosahexaenoic acid | |
Krichnavaruk et al. | Enhanced productivity of Chaetoceros calcitrans in airlift photobioreactors | |
Zhu et al. | Cultivation of aquaculture feed Isochrysis zhangjiangensis in low-cost wave driven floating photobioreactor without aeration device | |
Misra et al. | Way forward to achieve sustainable and cost-effective biofuel production from microalgae: a review | |
Li et al. | Effect of nitrogen limitation on cell growth, lipid accumulation and gene expression in Chlorella sorokiniana | |
Barclay et al. | Commercial production of microalgae via fermentation | |
Xie et al. | Mixotrophic cultivation of Platymonas subcordiformis | |
JP2014515935A (ja) | 混合栄養培養方式でEPA及びDHAを生産するためのオドンテラ(Odontella)属の新規微細藻類株 | |
CN102311920A (zh) | 一种小球藻的培养方法 | |
Liu et al. | Heterotrophic production of algal oils | |
Ran et al. | Swine digestate treatment by prior nitrogen-starved Chlorella vulgaris: The effect of over-compensation strategy on microalgal biomass production and nutrient removal | |
Golmakani et al. | Effect of alternative C 2 carbon sources on the growth, lipid, and γ-linolenic acid production of spirulina (Arthrospira platensis) | |
CN105366814A (zh) | 一种利用光合细菌和单细胞藻类改善水质的方法及其应用 | |
CN105198635A (zh) | 大规模培养海水小球藻的大量元素营养液 | |
Mahmoud et al. | Closed photobioreactor for microalgae biomass production under indoor growth conditions | |
El-Sayed et al. | Application of bagasse extract in economic Nannochloropsisoculata mass production | |
CN101889630B (zh) | 一种富含高度不饱和脂肪酸的开口饵料制备方法 | |
CN110564622B (zh) | 一种提高球等鞭金藻培养密度的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130605 Termination date: 20160628 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |