[发明专利]一种傅里叶变换红外光谱测定微藻生物质组成的方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋生物技术领域，具体为利用傅里叶变换红外光谱同时对微藻内油脂和多糖的相对含量进行快速评估的方法

背景技术

微藻具有种类多、光合作用效率高、生物产量高、生长周期短及自身油脂含量高等优点，被认为是制备生物柴油最佳的生物质能源原料之一。微藻细胞内全组分含量的测定对微藻培养及调控具有指导意义，一般采用化学方法测定微藻细胞内各组分含量。微藻中油脂含量是决定微藻生物柴油成本的重要指标，传统重量法测定微藻油脂含量需要藻粉量大，提取过程繁琐，另外有机试剂的大量使用也会带来环境和健康等问题；尼罗红染色法可以快速测定细胞内中性脂含量，应用于富油藻株的筛选及培养过程中性脂含量测定，但培养条件、藻种、染色温度及染色时间等都会影响荧光强度，不利于实验室间进行比较交流。多糖和蛋白质含量的测定一般采用显色的方法测定，样品需经过破碎，提取，显色等步骤。化学方法测定细胞内三大组分的含量测定过程较繁琐，耗时较长。所以传统化学方法不适于对微藻内生物质含量做快速评估。

傅里叶变换红外光谱（FTIR）属于分子光谱，是确定物质组成的有力工具，以其快速，无损，微量测定的优势在物质鉴定中得到广泛应用。细胞内大分子物质如蛋白质、脂类、核酸、多糖等在FTIR中红外区均有吸收，此区域光谱可同时提供各物质特异的振动吸收光谱，而使得其可同时对微藻生物质内油脂、蛋白质、多糖的含量进行快速评估。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用傅里叶变换红外光谱快速对微藻生物质进行评估的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案内容为：

(1)样品制备

将1-5mg待测藻粉与光谱纯溴化钾按1.0-3.0：100质量比进行研磨混合，取40-80mg混合样品，红外磨具进行压片。

(2)样品测定

傅里叶变换红外光谱扫描条件：仪器分辨率：4cm^-1；扫描波数:4000-700cm^-1；累加扫描次数为16-64次。以溴化钾压片扫描谱图作为背景谱图，制备样品扫描，得样品红外谱图。

(3)油脂、多糖相对含量计算

分别对油脂吸收谱带(3002-2807cm^-1)、蛋白质酰胺I吸收谱带(1722-1585cm^-1)及多糖吸收谱带(1200-953cm^-1)进行面积积分，以蛋白质酰胺I带作为内参比峰计算油脂和多糖相对蛋白质含量；

油脂相对含量为：油脂吸收峰面积/酰胺I带面积；多糖相对含量为油脂吸收峰面积/酰胺I带面积。

所述微藻生物质是指微藻中的油脂、蛋白质和多糖(可根据要求测定其中两个或以上指标)。

本发明的优点如下：

1.全组分同时测定：傅里叶变换红外光谱扫描谱图可同时获得微藻细胞内蛋白质、多糖、油脂的吸收峰，所以可同时对三种组分进行分析，与传统化学方法逐一测定且测定步骤繁琐相比，节省时间。

2、测定过程简单：将收获藻泥干燥，与溴化钾研磨均匀，压片。傅里叶变换红外光谱仪进行扫描即可，扫描时间约为30s。

3、所需样品量少：一般化学方法测定油脂需要100mg左右干藻粉，傅里叶变换红外光谱全组分测定所需样品量仅有1-5mg。

4、测定结果准确性高：在富油藻株筛选及调控培养监控中傅里叶变换红外光谱同时全组分测定结果同化学测定结果相一致。

附图表说明

表1为微藻红外光谱谱带分配。

图1为傅里叶变换红外光谱测定筛选藻株油脂相对含量及多糖相对含量；注：图1a为以脂吸收峰(3002-2807cm^-1)面积/酰胺I面积A(Lipid/AmideI)计算总脂的相对含量；图1b为以多糖吸收谱带(1200-953cm^-1)面积/酰胺I面积A(Carbo/Amide I)计算总糖的相对含量；1:紫球藻；2:H16；3:亚心形四爿藻；4:栅藻；5:H56；6:角毛藻；7:蛋白核小球藻。

图2FT-IR测定微藻油脂及多糖相对含量与化学测定结果的线性关系。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法和结果进行说明。

实施例1