硅藻胞外聚合物（EPS）是一类高分子化合物，主要由多糖、蛋白质、DNA等物质组成，一般产生于微藻代谢活动的过程中。硅藻胞外聚合物的提取方法主要包括物理法、化学法和物理-化学结合法。本文选取菱形藻和角毛藻两种不同类型的硅藻，分别在不同温度加热30min进行硅藻的EPS提取实验，并对EPS的主要组成成分进行了测定（分光光度法）。实验结果表明，加热法提取硅藻胞外聚合物时，温度越高，EPS提取量越大，细胞损伤也越大，温度为50℃时菱形藻的多糖提取量较大，角毛藻的蛋白质提取量较大。此外，在相同的实验条件下，菱形藻比角毛藻的胞外聚合物的提取量更大，且多糖的含量最多，蛋白质和DNA的含量较少。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 绪论 1
2 材料与方法 2
2．1 实验材料 2
2.1.1藻种 2
2.1.2药品 2
2．2 仪器设备 2
2．3 藻培养 2
2.3.1培养条件 2
2.3.2培养方法 3
2．4 硅藻生物量的测定 3
2.4.1硅藻细胞个数的测定 3
2.4.2硅藻细胞干重的测定 3
2.4.3角毛藻OD与细胞干重的关系测定 3
2.4.4角毛藻OD与细胞数量的关系测定 3
2.4.5菱形藻细胞干重与时间的关系 3
2．5 藻细胞物质提取 3
2．6胞外聚合物组分含量的测定 4
2.6.1 多糖的测定 4
2.6.2 蛋白质的测定 4
2.6.3 多糖硫酸基的测定 4
2.6.4 DNA的测定 4
3 结果与分析 6
3.1 硅藻生物量的测定 6
3.2 显微镜下观察在不同温度提取菱形藻的EPS形态 7
3.3 硅藻胞外聚合物组分的测定 8
3.3.1角毛藻胞外聚合物组分的测定 8
3.3.2菱形藻胞外聚合物组分的测定 9
3.4 温度对提取硅藻胞外聚合物各组分 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
的影响 9
3.4.1 温度对角毛藻EPS组分提取的影响 9
3.4.2 温度对菱形藻EPS组分提取的影响 10
3.5 两种硅藻胞外聚合物提取量的对比 10
3.5.1角毛藻和菱形藻胞外聚合物各组分含量对比 10
3.5.2角毛藻和菱形藻胞外聚合物的提取量 11
3.6 分析与讨论 11
3.6.1 温度对硅藻EPS形态的影响 11
3.6.2硅藻胞外聚合物的组分分析 11
3.6.3温度对硅藻胞外聚合物含量的影响 11
3.6.4 两种硅藻胞外聚合物提取量的对比 12
4 小结 12
致谢 12
参考文献 12
硅藻胞外聚合物（EPS）的加热提取方法优化和组分测定
引言
1 绪论
硅藻是水生生态系统中最重要的一大类，研究表明，硅藻会不断分泌胞外聚合物（Extracellular Ploymeric Substances,EPS），它是硅藻生命过程中不可或缺的一部分[1]。EPS的主要功能是为微生物细胞提供保护层防止其干燥，保护藻类免被觅食，并作为受体分子为藻类物种之间的交流提供保证[2]。EPS亦可以促进DOC和POC之间的相互转换，并且可以直接参与海洋生态系统成为其食物环的最基本成分，还能调节海洋中有机颗粒的碳氮量的比，因此对海洋的碳循环有重要的影响作用[3]。硅藻胞外聚合物通常在其代谢活动中产生，其合成量不但会受到各种环境因素的影响，而且在生物生长的不同阶段，EPS的含量也会有所差异。
许多科学家报道了来自微生物细胞的胞外多糖对重金属的高吸附能力的应用[45]。藻细胞表面分泌的EPS可将藻包埋在EPS絮体中，而EPS含有大量羟基（OH），羧基（COOH）、氨基（NH2）等活性官能团[6]，这些官能团具有丰富的吸附位点，能与金属离子发生离子交换、配位结合及络合等作用，从而改变金属环境行为和生物有效性。大量研究表明微生物具有吸附金属离子的能力，但是其表面分泌的胞外聚合物比其本身对重金属的吸附能力更强[79]。
根据EPS与硅藻细胞之间的关系进行分类，胞外多聚合物又分为可溶性EPS和粘附性EPS，前者溶解在细胞培养液中，可通过离心的方法获得，后者则粘附在细胞表面，需要利用特殊的处理方法进行分离。EPS主要成分是多糖，另一种组成EPS的重要成分是蛋白质，由于不同种类微藻的细胞结构及成分存在差异，且EPS具有生物近缘性，EPS中蛋白质会因提取过程操作不当而引起官能团和结构的变性失活，因此，在处理工程中需要遵循以下几个原则：对EPS的性质和结构没有影响或影响极小；对藻体的破坏较小；具有较高的提取效率。实际上，将上述所有条件全部满足是有难度的[10]，所以对不同种类的微藻生物质所对应的最佳EPS提取方法都是不同的。因此，使用不同的提取方法提取同一类微藻生物质EPS，并比较它们的提取效率极具意义。现有的主流EPS提取方法有三种：物理法、化学法和物理化学法。总体来说，化学法是通过使用化学试剂，破坏EPS结构中的一些连结位点，从而使EPS释放于水溶液中。物理提取法虽然提取量较少，但是比较温和，不会引入化学试剂，因此不会影响EPS中的活性物质的功能和活性。汤宁等人[11]在对8种底栖硅藻生化成分的研究中指出加热法能够获得相对高的提取效率和低细胞裂解，其他研究亦是用的加热法[12]。
本研究采用室内培养的海洋硅藻（菱形藻和角毛藻）作为实验样本的原材料，分别提取可溶态胞外聚合物（SEPS）、松结合态胞外聚合物（LBEPS）和紧结合态胞外聚合物（TBEPS）三种不同形态的硅藻胞外聚合物。其中，设置3种不同的提取温度（50℃、60℃和70℃）提取TBEPS，并观察温度对EPS组分提取量的影响，通过对比提取量的多少和细胞损伤程度，来筛选最佳的胞外聚合物提取温度；此外，采用分光光度法，分别测定三种形态下的多糖、蛋白质、DNA和多糖硫酸基的含量，对比底栖硅藻（菱形藻）和浮游硅藻（角毛藻）胞外聚合物的提取率。

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