螺旋藻的营养方式及光合作用影响因素
螺旋藻的生长速率与光强关系研究

螺旋藻的生长速率与光强关系研究螺旋藻(Spirulina platensis)是一种蓝藻,生长在全球广泛的咸水和淡水环境中。
它是一种光合作用微生物,能够利用阳光中的光能转化为化学能以支持其生长和代谢过程。
研究螺旋藻的生长速率与光强之间的关系对于深入了解其生态特征和培养技术的优化具有重要意义。
光强是指光线的强度,它直接影响着藻类光合作用的过程。
适宜的光强能够促进螺旋藻的生长,进而提高其生物产量。
然而,过高或过低的光强都会对螺旋藻的生长造成不利影响。
过高的光强会导致光抑制现象,即光能超过螺旋藻光合色素的吸收和利用能力,从而使光合作用过剩,引起藻细胞氧化损伤和生理功能障碍。
此外,高光强还会导致水体温度升高,引发藻类的感光脱落和光解作用的抑制,进一步影响螺旋藻的生长与繁殖。
相反,过低的光强也会限制螺旋藻的生长速率。
适宜的光强水平能够满足螺旋藻的光能需求,使其进行正常的光合作用,从而保证其生理代谢活动的正常进行。
而过低的光强则会导致光反应链中的光合和抗氧化系统承受过大压力,进而限制螺旋藻的光合效率和生长速率。
因此,为了研究螺旋藻的生长速率与光强之间的关系,可以进行光诱导试验。
在这种试验中,通过将螺旋藻培养在不同光强条件下,观察其生长速率和生理代谢的变化,并分析光合作用和抗氧化系统的响应。
研究结果表明,适宜的光强范围是螺旋藻生长的重要影响因素之一。
通常来说,螺旋藻的最适光强约为100-200 μmol/m²s,在这个范围内可以观察到最高的生长速率。
当光强超过200 μmol/m²s时,光合作用和抗氧化系统会出现受限状态,生长速率开始下降。
而当光强低于100 μmol/m²s时,螺旋藻的光合作用受限,生长速率也较低。
此外,光强对螺旋藻的生长速率还受到其他因素的影响,如培养基成分、温度、CO₂浓度等。
这些因素与光强之间相互作用,共同调节螺旋藻的生长和光合作用效率。
基于以上研究结果,我们可以得出以下结论:螺旋藻的生长速率与光强之间存在一定的关联,适宜的光强范围有助于促进其光合作用和代谢活动的正常进行,从而提高其生物产量。
螺旋藻的养殖方法与技术

螺旋藻的养殖方法与技术
螺旋藻是一种高营养价值的微型藻类,其富含蛋白质、维生素、矿物质等多种营养成分,是现代人们广泛追求的健康食品之一。
以下是螺旋藻的养殖方法和技术:
1.选址
螺旋藻适宜在温暖、潮湿、光照充足的环境下生长,因此选址时应该选择这样的地方。
同时,要避免严重污染的区域。
2.制作培养池
螺旋藻最适合在封闭式的培养池中生长,可以使用塑料或者玻璃等材料来制作。
为了防止污染,建议选用高质量的材料,避免出现破损或者渗漏等问题。
3.培养基的配制
螺旋藻的培养基可以使用复合肥料和磷酸盐等营养物质来配制。
需要注意的是,培养基的pH值应该在7.0左右。
4.接种
将培养基加入培养池中,然后加入适量的螺旋藻种子。
种子的加入要适量,过多会影响螺旋藻的生长,过少则会影响产量。
5.管理
螺旋藻的生长速度非常快,每天需要进行观察和管理。
需要控制池中的水温、光照、通风等因素,以确保螺旋藻的生长和繁殖。
6.收获
螺旋藻在生长到一定程度后,可以进行收获。
收获时需要先将螺
旋藻分离出来,然后用清水洗净,最后进行干燥和包装。
螺旋藻的养殖需要一定的技术和经验,但只要掌握了正确的方法,就可以得到高产和高质量的螺旋藻。
螺旋藻的光合作用和光能转换机制

螺旋藻的光合作用和光能转换机制螺旋藻是一种绿色植物,是光合生物之一,它能够利用太阳能进行光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气,同时释放出大量的能量。
螺旋藻的光合作用是一个非常复杂的过程,其中包含了许多生物化学反应和光能转换机制。
光合作用的基本过程是:光能经过叶绿素等受体分子的吸收后,激发了电子。
这些激发的电子通过呼吸链等一系列的生物化学过程,最终被转化为ATP等能量物质,同时还产生了氧气和有机物质。
但是,整个光合作用的过程是非常复杂的,它涉及光能转换、电子传递、膜生物化学等一系列的生物学、化学和物理学的知识。
螺旋藻的光合作用主要发生在叶绿体中,其中包含了许多光合作用的酶和结构分子。
螺旋藻的光合作用的初始阶段是光能的捕获,也就是让叶绿素等色素特异地吸收光能,产生能量激发。
随后,被激发的电子被传递到叶绿体中的反应中心中,这里面含有叶绿素A分子。
反应中心负责将激发电子聚集起来,使其进入呼吸链等后续过程。
另外,螺旋藻的光合作用还包括了一个非常重要的光能转换过程,即光合作用中的光合成。
光合成是指将光能转化为化学能的过程,将二氧化碳和水分解成有机物质,这是螺旋藻光合作用的最终目的。
而光合成的反应分两步进行,一步是光束反应,另一步是碳反应。
光束反应发生在叶绿体的两层膜之间,其中包含了光合作用受体分子的呈螺旋形排列,在这个过程中,激发了电子通过电子传递链的过程,能量得到了充分的转化和传递。
而碳反应则发生在叶绿体中原有的固定碳的生产过程中,其主要作用是利用ATP等能量物质来制造有机物质,这个过程又被称为Calvin循环。
总的来说,螺旋藻的光合作用是一个非常复杂的过程,涉及许多生物化学反应和光能转换机制。
其中,在光束反应和碳反应等过程中,螺旋藻利用了光能的转换机制,通过电子传递等生物化学反应,最终将光能转化为ATP等能量物质,同时还制造了大量的有机物质和氧气。
这些产物对于螺旋藻的生存和繁殖,有着非常重要的作用,而对于人类来说,这些产物则具有丰富的应用价值,比如说我们日常吸入的氧气以及食品生产过程中提纯的有机物质,都与螺旋藻的光合作用密切相关。
螺旋藻养殖对水产养殖环境可持续发展的影响因素

螺旋藻养殖对水产养殖环境可持续发展的影响因素螺旋藻(Spirulina)是一种微型藻类,被广泛用于水产养殖中作为饲料和添加剂。
这种生物具有丰富的营养价值和生物活性物质,对水产养殖环境的可持续发展有着重要的影响。
本文将分析螺旋藻养殖对水产养殖环境可持续发展的影响因素。
首先,螺旋藻养殖对水质的影响是关键因素之一。
螺旋藻对水中的氮和磷有较强的吸收能力,能有效降低水体中的营养盐浓度,避免过度富营养化。
这对于水产养殖来说非常重要,因为过度富营养化会导致水体中的藻类、浮游动物和养殖废物增多,从而引发水体寡化和氧气不足等问题。
而螺旋藻的养殖通过吸收水体中的营养盐,能够减轻这些问题,并改善养殖环境的水质。
其次,螺旋藻养殖对水产养殖废物的处理有重要意义。
在水产养殖过程中,养殖废物积累是一个普遍存在的问题。
这些废物包括养殖动物的粪便和残饵,它们会降低水体的质量,产生恶臭气味,对水产养殖环境和生物健康造成负面影响。
而螺旋藻养殖可以利用养殖废物作为其生长的营养源,实现养殖废物的资源化利用。
螺旋藻能够吸收养殖废物中的氮、磷等有机物质,并将其转化为有机质和藻素等有机营养物质,减少废物的排放量,从而降低对环境的影响。
此外,螺旋藻养殖对水产养殖系统的生态平衡起到关键作用。
水产养殖系统中存在着养殖动物和其他生物之间的相互关系,这些关系包括食物链、生态圈和营养循环等。
螺旋藻作为一种重要的食物链中的生物,能够为其他生物提供丰富的有机营养物质。
例如,螺旋藻可以作为饵料提供给鱼类和虾类,增强其生长和免疫力,促进养殖动物的健康发展。
同时,螺旋藻养殖还能够改善水体中的氧气含量,提高水体的透明度,为其他光合生物提供更充足的生长条件。
这些互惠互利的关系,能够维持水产养殖系统的生态平衡,促进可持续发展。
最后,螺旋藻养殖对水产养殖的经济效益也是一个重要的影响因素。
螺旋藻不仅可以作为高蛋白饲料供养殖动物食用,还可以用于生产药品、保健品和食品添加剂等多种产品。
螺旋藻的光合作用与太阳能的利用效率研究

螺旋藻的光合作用与太阳能的利用效率研究太阳能是地球上最重要的能源之一,光合作用是太阳能转化为生物能量的主要途径之一。
螺旋藻是一种广泛存在于淡水和盐水环境中的微型藻类,它以其高效的光合作用和可再生的能源潜力,成为研究太阳能利用的重要对象。
本文将探讨螺旋藻的光合作用以及其在太阳能利用效率方面的研究进展。
光合作用是一种将光能转化为化学能的过程,通过光合作用,植物和藻类以二氧化碳和水为原料,在光的作用下合成有机物质,并释放出氧气。
螺旋藻通过吸收阳光中的光能,将其转化为化学能,进而驱动其生长和代谢过程。
光合作用主要发生在螺旋藻细胞内的叶绿体中,叶绿体内含有叶绿素等色素,这些色素可以吸收光线中的能量,并通过光合色素分子间的传递和电子传递链,最终使得光能转化为化学能。
螺旋藻的光合作用具有高效率和快速响应的特点。
首先,螺旋藻具有较高的生长速度和光合效率。
研究表明,螺旋藻的生物量增长速度相对较快,光合作用对光的利用效率也较高。
这使得螺旋藻成为一种理想的生物能源原料。
其次,螺旋藻对光的响应较快。
通过实验观察发现,螺旋藻可以迅速感应和调节光照条件,以最大限度地利用光能进行光合作用。
这种快速响应的能力使螺旋藻适应了光照强度和光周期的变化,增强了其在不同环境条件下的生存竞争能力。
研究表明,螺旋藻的光合作用效率受到光照强度、光周期、养分浓度等因素的影响。
在光照强度方面,适宜的光强度可以提高螺旋藻的光合作用效率。
研究发现,光照强度过高或过低都会降低螺旋藻的光合作用效率。
过高的光照强度会导致叶绿体内过多的光能无法被利用,形成光抑制,影响光合作用的进行;而过低的光照强度则会限制螺旋藻的光能吸收和利用,降低光合作用效率。
因此,合理调控光照强度对于提高螺旋藻的光合作用效率至关重要。
此外,光周期也是影响螺旋藻光合作用效率的重要因素。
光周期是指光照和黑暗交替的时间间隔。
研究表明,适当的光周期可以提高螺旋藻的光合作用效率。
过短或过长的光周期都会降低螺旋藻的光合作用效率。
螺旋藻养殖方法和注意事项

螺旋藻养殖方法和注意事项摘要:螺旋藻是一种营养丰富的微型藻类,被广泛应用于食品、化妆品和医药等行业。
本文将介绍螺旋藻的养殖方法和注意事项,包括养殖环境的选择、种植质量的控制以及常见问题的解决办法等。
希望本文能够帮助想要从事螺旋藻养殖的读者们。
正文:第一节:养殖环境选择在选择螺旋藻养殖环境时,需要考虑以下几个因素:1. 温度:螺旋藻生长最适宜的温度为25-35摄氏度,过高或过低的温度都会对其生长产生不利影响。
因此,在选择养殖地点时,应尽量选择适宜的温度范围。
2. 光照:螺旋藻属于光合作用生物,对光照要求较高。
通常情况下,螺旋藻需要充足的日照时间,所以在选择养殖环境时,要选择较为阳光充足的地区。
3. pH值:螺旋藻对水质的要求较高,适宜生长的pH值范围为8-11。
因此,在选择养殖基地时,应注意检测水质的pH值,并确保其处于适宜范围内。
第二节:种植质量控制螺旋藻养殖的关键是保证种植质量。
以下几点是需要注意的:1. 选择良好的种子源:良好的种子源是成功养殖的首要条件。
在选择种子时,要确保其原产地和生产商的信誉,并确保种子质量合格。
2. 控制养殖密度:螺旋藻养殖过密会导致养分的竞争和生物活性的下降。
因此,需要合理控制螺旋藻的养殖密度,以便保证其彼此之间有足够的空间进行生长。
3. 饲料添加与水质管理:合理的饲料添加和水质管理是养殖过程的关键环节。
螺旋藻需要适宜的营养供给才能正常生长,同时需要保持中性或微碱性的水质环境。
第三节:常见问题与解决办法在螺旋藻养殖过程中,常会遇到一些问题。
下面是几个常见问题及其解决办法:1. 水质变差:水质恶化可能导致螺旋藻生长受阻。
此时,需要检查和调整养殖基地的水质,如增加通风设备以增加氧气含量,或采取合适的水质处理方法。
2. 感染病害:螺旋藻可能会感染一些病害,如螺旋藻螨和螺旋藻霉菌等。
在发现螺旋藻感染病害时,应及时采取相应的防治措施,如对螺旋藻进行灭菌处理或使用有效的杀菌剂。
淡水养殖螺旋藻的光强适应与光损伤机制研究

淡水养殖螺旋藻的光强适应与光损伤机制研究随着人们对健康的关注不断增加,淡水养殖螺旋藻作为一种潜在的健康食品,备受关注。
然而,螺旋藻的生长过程中面临的光照问题一直备受关注。
研究淡水养殖螺旋藻的光强适应与光损伤机制,对于提高螺旋藻的光合效率、优化养殖条件具有重要意义。
光合作用是螺旋藻生存和繁殖的重要过程之一,其速率与光照强度之间存在着密切的相关性。
螺旋藻能够通过调整色素的含量和种类,以及光合蛋白的表达水平来适应不同光照强度的环境。
光合色素是藻类光合作用的关键组成部分,主要包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素。
这些色素能够吸收不同波长的光,从而提供能量进行光合作用。
光照强度适应是淡水养殖螺旋藻在不同光照环境下生长和繁殖的重要能力之一。
研究发现,螺旋藻在低光照条件下光合作用效率较低,而在高光照条件下容易受到光损伤。
为了适应不同的光照强度,螺旋藻可以通过调整光合蛋白的合成和降解速率来维持光合作用的平衡。
同时,螺旋藻还具备光损伤修复机制,能够修复受到光损伤的细胞,保证其正常的生长和繁殖。
光损伤是螺旋藻在强光照下面临的主要挑战之一。
强光照会导致光氧化反应的增加,产生过多的活性氧自由基,从而对细胞结构和功能造成严重的破坏。
为了应对光损伤,螺旋藻会启动一系列的防御机制,包括调节光合蛋白的合成、增加抗氧化物质的积累、抑制活性氧的产生等。
此外,螺旋藻还通过调整细胞膜的脂质组成和抗氧化酶的活性来保护细胞免受光损伤的侵害。
除了光强适应和光损伤机制的研究外,养殖螺旋藻时还需要注意一些其他因素。
例如,螺旋藻对温度、水质和营养元素等环境因素也有着一定的适应性。
保持适宜的生长温度、维持良好的水质和提供合适的营养元素是螺旋藻养殖的关键要素,这对于提高螺旋藻的光合效率和生长速率具有重要作用。
总结起来,淡水养殖螺旋藻的光强适应与光损伤机制是该领域的重要研究方向之一。
了解螺旋藻在不同光照强度下的生长特性和光合效率调节机制,有助于优化螺旋藻的养殖条件,提高其生长速率和光合产物的质量。
螺旋藻的营养价值及功能

螺旋藻的营养价值及功能螺旋藻的营养价值及功能现在,螺旋藻富含多种营养素,已成为人们日常生活中最时尚的高级营养补品之一。
在中国螺旋藻产业协会会议上,会长李定梅女士说:“中国有世界上最优质的螺旋藻产品”,是大家有目共睹的。
1、人体极易消化吸收的优质水溶性蛋白质首先在于其蛋白质含量惊人地高。
到目前为止,世界上还没有一种可食生物能像螺旋藻这样蛋白质含量高达68%~72%。
螺旋藻的蛋白质是水溶性的,极易被人体消化吸收和利用。
而大多数植物性蛋白质却是醇溶性的,人体对其难以吸收与利用。
螺旋藻与其它微藻生物不同,其细胞壁由多糖组成,几乎不含有纤维素。
因此,螺旋藻被食用后,它包含的营养物绝大部分可以被人体迅速消化和吸收。
据消化试验测定,在18个小时内,85%的藻体蛋白质、氨基酸和维生素在人体内可被吸收并得到转化。
螺旋藻的可消化系数(dc)达83%~95%,净蛋白质利用率(npu)53%~61%,相当于乳酪的85%~92%。
螺旋藻是天然色素藻蓝蛋白的宝库,每1克螺旋藻中就含藻蓝素170毫克。
藻蓝素以及其他色素有助于合成和调节人体代谢的多种重要的酶。
藻蓝蛋白对抑制癌细胞生长和促进人体细胞的新生具有重要的作用。
对于老年人,贫血症者及胃肠道功能衰退变弱的人来说,具有很重要的营养学意义。
2、天工巧合的18种氨基酸螺旋藻含有人体所需的18种氨基酸,其氨基酸组分与联合国粮农组织(fao)的推荐标准十分接近,如赖氨酸含量高达4%~4.8%,且氨酸的有效率平均在85%。
氨基酸在人体内参与蛋白质(包括酶)、糖原(动物淀粉)的生成和能量的贮存。
一般食品虽然也包含数种或多种氨基酸营养成份,但在人体的合成代谢过程中往往不可能全部满足需要,只要其中的某一种氨基酸缺失,机体需要的特定蛋白质便不能被合成,以致所有其他氨基酸因得不到利用而从体内排泄掉(营养学上称之为“木桶效应”)。
所以,氨基酸成份愈全面,人体的吸收利用率也越高,服用一定剂量的螺旋藻,人体对氨基酸的需求就可以基本上得到满足。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
螺旋藻的营养方式及光合作用影响因素!曾文炉丛威蔡昭铃欧阳藩(中国科学院化工冶金研究所生化工程国家重点实验室北京!"""#")摘要本文就螺旋藻的营养方式及光合作用的影响因素作了较为全面的综述。
认为螺旋藻细胞不但能进行光合自养和混合营养生长,而且在某些特定的环境条件下,还能进行异养生长;光照强度、光质、温度、金属元素、稀土元素、盐度、藻体细胞浓度、溶氧水平、维生素、激素和磁场等环境因素对螺旋藻细胞的光合性能和细胞产率都有显著影响。
关键词螺旋藻,营养方式,光合作用!"#$"%&’()*"+,’-*$./’0"&1(021.)’,&344".)$(56*’)’&7()*"&$&’4!"#$%&#’($%&’()*+,-./&’()0.12$345+,0*6/781&’94*(!"#"$%$&’#()*#")*&)+(,)-.$/,-#’$01,0$$*,01,203","4"$)+5.$/,-#’6$"#’’4*1&,7.$5.,0$3$8-#9$/&)+!-,$0-$3,:)0;0*6,!"""#")38&),1.)<)=0)>?5*@3)@A5B30C D5E)?4*E F4C@5A?4FF)C@0*6B35@5?G*@3)?0?5F !:,*4’,0#>4?D4E)H 2@0*E0C4@)E @34@*5@5*IG C4*!:,*4’,0#C)II?6A5>B35@54-@5@A5B30C4IIG 4*E B35@5D0J+@A5@A5B30C4IIG ,K-@4I?5C4*6A5>3)@)A5@A5B30C4IIG -*E)A ?5D)?B)C0F0C C5*E0@05*?H ,063@0*@)*?0@G ,I063@L-4I0@G ,@)DB)A4@-A),?B)C0)?4*E C5*C)*@A4@05*5F D)@4I?,A4A))4A@3)I)D)*@?4*E =0@4D0*?,?4I0*0@G ,C)II C5*C)*@A4@05*,E0??5I=)E 5JG6)*I)=)I 4*E D46*)@0C F0I)E )@CH ,4II BI4G 0DB5A@4*@A5I)?0*B35@5?G*@3)@0C B)AF5AD4*C)4*E C)II BA5E-C@0=0@G 5F !:,*4’,0#H9"7%’,0&!:,*4’,0#,MA5B30C D5E),N35@5?G*@3)?0?螺旋藻是一种主要分布于热带、亚热带地区淡水或盐碱性湖泊中的多细胞丝状蓝藻(:I-)’A))*1I64)),又称蓝细菌(.G4*5K4C@)A04),属蓝藻门(.G4*5B3G@4)、颤藻目(/?C0II4@5A0+4I)?)、颤藻科(/?C04II4@5A04C)4))、螺旋藻属(!:,*4’,0#)。
作为地球上最早的光合生物之一,螺旋藻已在地球上生存了近OP 亿年之久,但其被人类发现和培养的历史却仅有!""多年。
!#QR 年德国的S)-AK)*在非洲撒哈拉沙漠的乍得湖首先发现了这一藻类,因其形似螺旋而名其为螺旋藻。
!TU"年,法国药学家.A)4C3在墨西哥M)JC5C5湖沿岸发现当地土著人在湖中捞取并食用一种绿色藻类,后经著名藻类学家S4*6)4AE 鉴定是螺旋藻。
!TVO 年法国脂类研究所.I)D)*@教授的开创性研究工作为螺旋藻的应用和开发奠定了基础。
到目前为止,世界上共发现螺旋藻O"多种,但真正实现工业化规模培养的主要有两种,即钝顶螺旋藻(!:,*4’,0#:’#"$03,3’)0I@)A )和极大螺旋藻(!:,*4’,0#/#;,/#’)0I@)A )(1=064E ,!TTR )。
Q"世纪R"年代以来,随着全球范围内人口和粮食危机的日益加剧,螺旋藻以其极高!国家自然科学基金资助项目(QTRRV"UU )。
作者简介:曾文炉(!TVT W ),男,江西省玉山县人,在读博士研究生,主要从事生化工程研究。
联系方式:M)I :"!"XVQPRUORQ ;94J :"!"X VQPV!#QQ ;%+D40I :Y)*6>)*I-Z 35@D40IH C5D 收稿日期:Q"""+!Q+!Q 接受日期:Q""!+"R+"T责任编辑:姜联合植物学通报Q""Q ,:;(!):R"W RR!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)*#’+,+-%&&+.#’/0-/.(’1的营养价值和卓越的医药保健功效逐渐受到许多国家和国际组织的重视和关注。
!"#$年第二次国际蛋白质会议上,螺旋藻被认定为“未来的超级营养品”;!"#%年联合国世界粮食会议确认其为“重要的蛋白质资源”;联合国粮农组织(&’()誉之为“明天最理想的食品”;世界卫生组织()*()称螺旋藻为“$!世纪最理想保健品”;!""!年美国粮食及药物管理局(&’+)认为螺旋藻是“最安全的保健食品”;日本食品协会认为螺旋藻是“优质健康食品”;!"",年在摩洛哥召开的首次世界螺旋藻大会上,螺旋藻被一致公认为“人类最佳保健食品”。
由此引起世界范围内螺旋藻的研究和开发热潮。
!"#%年世界上第一个螺旋藻养殖厂在墨西哥-./0101湖畔建成,此后法国、日本、美国、以色列和印度等国纷纷投资建厂。
中国政府也非常重视,早在“七五”期间就组织全国十几个单位联合攻关,取得了较大进展,!"2"年在云南程海湖建立第一个中试生产基地,!""!年在深圳建立我国第一个螺旋藻生产企业。
截止到!""3年,世界上共有!44多家螺旋藻生产企业,年产量为$4445左右(’678!"#$,!""3),其中我国的生产厂家和年产量均各占一半。
然而,在过去的几十年来里,人们虽然已在螺旋藻种的驯化、选育和工业化培养方面开展了大量工作并积累了相当的经验,但生产效率低下、成本偏高、产品质量偏低等依然是众多螺旋藻生产企业面临的主要难题。
国外螺旋藻大规模工业化培养其平均产量一般为!49!%:·6;$·<;!,而国内仅为#9":·6;$·<;!。
为降低生产成本,提高产量和产品质量,除选育优良藻种、改善培养方式外,还需在充分掌握螺旋藻生理生化特性的基础上,对细胞的生长过程实施适时的调控。
因此,了解螺旋藻细胞的营养方式、光合作用及其影响因素具有重要的理论意义与实践价值。
!螺旋藻的营养方式一般认为螺旋藻是纯粹的光合自养生物,但它也能进行异养生长。
显然异养生长不适于以生产某些特定产物如藻蓝蛋白为目的的培养过程(=7.>8><?@6@>:,!""#)。
因为藻蓝蛋白作为光合色素,其含量主要受光的影响。
况且,一般异养生长的迟滞期比较长,如葡萄糖作碳源时,其迟滞期长达$447以上,比生长速率也比较低(4A442,7;!)(=7.> 8><?@6@>:!""3)。
在有光照的条件下,螺旋藻也可进行混合营养生长。
=7.>等(!""3)研究表明,向培养基中加入适量的葡萄糖(4A!B,C D E)可以提高螺旋藻的生长速率和细胞产量。
作者认为这可能是因为葡萄糖能增强藻体捕光色素合成的缘故。
-.FG@(!"#$)用!%=标记的葡萄糖培养螺旋藻,发现247后培养液中便不再有葡萄糖存在,其中H4B的标记物已被同化为螺旋藻细胞产物,而其余,!B则以=($的形式被释放,另有!"B以有机副产物的形式分泌到培养液中。
张义明等(!""38)以葡萄糖作为唯一碳源培养螺旋藻时,发现其生物量是以I8*=(,为唯一碳源的!33B,若同时加入I8*=(,,则生物量产率可达更高的水平,但葡萄糖往往被优先利用。
混合营养生长时细胞浓度是自养生长和异养生长的总和,这说明两者是互相独立、互不干扰地进行的。
不同种类的有机底物对螺旋藻的混合营养生长过程具有不同的影响。
就碳源来说,虽然葡萄糖和醋酸盐都能提高细胞生长速率和生物量浓度,但葡萄糖的效果明显优于醋酸盐(张义明等,!""38)。
而就氮源来说,虽然螺旋藻可在无机氮源(如硝酸盐、亚硝酸!期曾文炉等:螺旋藻的营养方式及光合作用影响因素#!盐)或有机氮源(如!"#、尿素、酪蛋白)和其它一些氨基酸中生长,但尿素似乎可以使螺旋藻细胞获得更好的生长。
骆育敏等($%%&)的研究表明,当以浓度为’($)’(*+,-$的尿素全部或部分代替./00123氏培养基中的硝酸盐时,批式培养条件下螺旋藻的最终生物量浓度和叶绿素含量分别比对照高#4和564。
此外,在某些特定的环境条件下,!"#不论在光、暗环境下也都可维持螺旋藻的良好生长(倍增时间78为%(#9)(:12;;<=/,$%*%)。
但螺旋藻对!"#的吸收主要取决于细胞的谷氨酰胺(>?@)合成酶的活力。
这种过程既可被细胞的同化吸收所促进,又可被一些化合物如ABC D2?E1F<G<@B所抑制。
培养液的酸碱环境也对螺旋藻吸收!"#的过程产生影响。
研究表明,!"#进入细胞是一个由!H"推动的过程:胞内过高的H"值将抑制细胞对!"#的吸收和利用,其最佳H"为%(#,当H"小于&(’时吸收缓慢(D9<G;91@/@8D/GGI,$%%$)。
螺旋藻利用有机底物这一能力将有助于其在低光强条件下仍能维持良好的生长。
研究发现,在螺旋藻的自养培养过程中,当光强降低时,生长速度明显下降:光强为J’’?F 时,生长几乎停止;而混合营养条件下,光强由5’’’?F降至*’’?F,生长速率几乎不受影响;降至J’’?F时,速率仅减少一半。