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金藻昆布多糖（Chrysolaminarin）是一种由硅藻、金藻和黄藻等海洋微藻产生的具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂和免疫调节等多种功效的β-1,3-葡聚糖,比酵母等来源的β-1,3-葡聚糖具有更好的生物活性。海洋硅藻三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）具有生长速度快、环境适应性强等优点,可进行光合自养和兼养生长,其胞内金藻昆布多糖的含量可高达干重的12～33%。本文以三角褐指藻为研究对象,首先创建了金藻昆布多糖含量快速检测的新方法;随后在摇瓶培养体系中系统优化了三角褐指藻兼养培养条件,并在5 L外置式光发酵罐中进行了放大培养,进一步研究了补料分批培养模式、调光策略以及营养素添加策略的增产效应,建立了基于补料分批光发酵技术的金藻昆布多糖生产关键技术。主要研究结果如下:1.对三角褐指藻胞内粗多糖的提取工艺（溶剂提取次数、脱蛋白用三氯乙酸（TCA）终浓度以及是否醇沉处理）进行优化,结果表明粗多糖提取的最佳条件为TE缓冲液提取4次、TCA终浓度10%（m/v）除蛋白,需进行醇沉处理。在此基础上建立了三角褐指藻金藻昆布多糖快速检测的苯胺蓝荧光检测法,同时比较了荧光检测法、苯酚-硫酸法、凝胶液相色谱法这三种方法对金藻昆布多糖含量检测的适用性、相关性和准确度,确定了苯胺蓝荧光检测法为最佳检测方法,其检测时长约2 h,检测下限为4.12μg/m L。2.在摇瓶体系中系统研究了多种营养元素对三角褐指藻生长和金藻昆布多糖积累的影响。结果表明,以0.10 mol/L甘油为碳源、硝酸钠为氮源、碳氮比(CGly/NNa NO3)为30,接种密度为1.0×10~7cells/m L时,三角褐指藻的兼养生物量产率、金藻昆布多糖含量和产率最高可达到254.69 mg/L/d、17.22%DW（干重）和49.13 mg/L/d。而在0.10mol/L甘油为碳源、以胰蛋白胨和尿素为混合氮源、碳氮比(CGly/NT/U)为15、硅酸钠浓度为15 mg/L时,三角褐指藻的兼养生物量产率、金藻昆布多糖含量和产率最高可达到282.38 mg/L/d、16.35%DW和45.33 mg/L/d。以混合氮源培养三角褐指藻可以获得较高的生物量产率,而以硝酸钠为氮源可以获得较高的金藻昆布多糖产率。3.在5 L外置式光发酵罐体系中,在非补料培养模式下,采用胰蛋白胨和尿素为混合氮源,初始碳氮比(CGly/NT/U)为15、光照强度为100～160μmol/m~2/s的兼养条件,三角褐指藻的生物量产率、金藻昆布多糖含量和产率最高可分别达到315.00 mg/L/d、13.37%DW和50.22 mg/L/d,比硝酸钠组(初始CGly/NNa NO3为30)分别提高了12.77%、29.05%和44.60%（p<0.05）;在补料分批培养模式（192 h补加碳源或氮源,使得培养基碳氮比为30）下,混合氮源组在培养结束时（240 h）可获得的最高生物量浓度为355.56mg/L/d,与硝酸钠组无显著性差异;但胞内金藻昆布多糖含量和产率最高分别为19.19%DW和143.77 mg/L/d,分别比硝酸钠组提高了89.81%和130.40%（p<0.01）。表明补料分批培养模式能极显著地提高金藻昆布多糖的生产能力。4.在5 L外置式光发酵罐体系中,通过阶梯式调光（100～260μmol/m~2/s）策略补料分批培养三角褐指藻,可以将生物量产率、金藻昆布多糖含量和产率分别提高到437.50 mg/L/d、27.02%DW和218.25 mg/L/d,相对于两阶段调光（100～160μmol/m~2/s）策略分别提高了22.09%、26.44%和43.95%（p<0.01）。基于阶梯式调光（100～350μmol/m~2/s）培养模式探究了甘油添加策略,发现在分2次添加甘油（总量不变）培养结束时,可获得最高的生物量产率为570.83 mg/L/d,虽然与8次添加甘油组无显著性差异,但胞内金藻昆布多糖含量和产率最高分别达到28.50%DW和233.26 mg/L/d,相对于8次添加甘油实验组分别提高了12.83%和36.99%（p<0.05）。5.从三角褐指藻中分离纯化出的金藻昆布多糖并进行分子量测定和结构鉴定,结果表明:高效凝胶渗透色谱（GPC）测得金藻昆布多糖的平均分子量为5.80 KDa,傅里叶交换红外光谱（FT-IR）显示在888.90 cm-1处存在β-糖苷键的特征吸收峰,同时在1000～1200 cm-1的特征吸收峰表明,来自三角褐指藻的多糖含有高比例的β-（1→3）糖苷键;核磁共振波谱(13C-NMR)结果表明金藻昆布多糖是一种β-1,3-葡聚糖。