营养盐对小球藻生长及胞内蛋白质含量的影响
盐度对蛋白核小球藻生长、叶绿素荧光参数及代谢酶的影响
盐度对蛋白核小球藻生长、叶绿素荧光参数及代谢酶的影响佚名【摘要】以蛋白核小球藻820为实验材料，研究了3种盐度(15、30、45)对其生长、叶绿素荧光参数和两种代谢酶活性的影响，以了解该小球藻对盐度的适应能力.结果表明，蛋白核小球藻820的生长随盐度增加而变慢；而油脂含量随盐度增加而升高.叶绿素荧光参数中的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII实际光能转化效率(ΦPSII)、光化学淬灭系数(qP)随盐度升高下降，而非光化学淬灭系数(NPQ)随盐度升高而上升.超氧化物歧化酶(SOD)活性变化大致趋势是低盐和高盐下活性较高，碳酸酐酶(CA)活性则随盐度升高而降低，第5 d时45盐度是30盐度培养的0.43倍.因此，认为高盐一定程度地抑制了蛋白核小球藻的生长、叶绿素荧光参数和CA活性，但是促进了总脂含量和抗氧化酶SOD活性的提高.%Chlorella pyrenoidosa is a kind of important economic microalgae. In this paper, the effects of different salinity (15, 30 and 45) on the growth, total lipid content, chlorophyll fluorescence parameters and enzymic activities of C. pyrenoidosa 820 are investigated in order to understand how the alga responds to salinity. Results show that, with the increase of salinity, the growth speed of C. pyrenoidosa 820 decreases, but the lipid contents keep increasing. The chlorophyll fluorescence parameters of the maximal photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm), actual photochemical efficiency of PSII (ΦPSII) and photochemical quenching (qP) declinee with the increasing salinity, whereas the non-photochemical quenching (NPQ) is enhanced with the increasing salinity. The superoxide dismutase (SOD) activities are higher under the 15 and 45 salinity than that of 30. Thecarbonic anhydrase (CA) activities are reversely propotional to the salinity increase, and CA activity of 45 is 43%of that of 30 salinity on the fifth day. These results suggest that the growth, chlorophyll fluorescence parameters and CA activity of C. pyrenoidosa are inhibited to a certain extent by the increased salinity, but the lipid content and SOD activity are enhanced to adapt the adverse salt environment.【期刊名称】《宁波大学学报（理工版）》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】蛋白核小球藻;盐度;叶绿素荧光;超氧化物歧化酶;碳酸酐酶【正文语种】中文【中图分类】Q513小球藻(Chlorella)为绿藻门普生性常见单细胞藻,是第一种被人工培养的微藻[1].在我国常见的种类主要有蛋白核小球藻(C.pyrenoidosa)、椭圆小球藻(C.ellipsoidea)、普通小球藻(C.vulgaris)、原始小球藻(C.protothecoides)等.小球藻含有丰富的蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸、膳食纤维、维生素和微量元素等[2],具有很高的营养价值,是人类优良的保健食品和水产养殖饵料.小球藻生长因子(CGF)以及小球藻中高含量的EPA、DHA等不饱和脂肪酸使小球藻在医药、化工和食品等行业也有广泛应用.盐度是影响水生藻类生长繁殖的一个重要生态因子,盐胁迫会引起微藻生理生化和分子水平等一系列的变化.首先,盐胁迫可以干扰光合作用在内的一系列生理过程,从而抑制藻类生长和光合作用[3].盐度还可以影响藻类光合色素含量,如低盐有利于盐生杜氏藻(Dunaliella salina)叶绿素含量的提高,而高盐则增加了胡萝卜素含量[4]. 盐度胁迫主要是渗透胁迫和离子胁迫.渗透压力和钠离子毒性还可以引起活性氧(ROS)包括超氧自由基、过氧化氢、羟自由基等的形成,后者可以破坏线粒体和叶绿体的细胞结构.而超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内第一个参与活性氧清除反应的重要保护酶[5],在抗氧化损伤中发挥着重要作用.在较低盐度范围内,随着 NaCl浓度的提高,盐藻SOD活性显著增强[6].但杜氏藻D.tertiolecta中的不同抗氧化酶和抗氧化底物对盐度的响应则不同[7].盐度逆境也影响了藻类碳氮代谢等基础代谢活动.碳酸酐酶(CA)是一种广泛存在于动植物体内的重要酶类,负责催化CO2与的转化,参与生物体诸多生理过程,如光合作用、呼吸作用、CO2和离子运输、钙化作用和酸碱平衡等[8-9].CA活性的高低可反映出藻细胞无机碳利用情况,不同盐度对藻类CA活性也有着直接影响[10]. 笔者使用盐度耐受范围比较广的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)820为实验材料,研究了不同盐度对藻生长和叶绿素荧光参数的影响,并结合不同盐度培养下藻细胞的SOD和CA活性变化,探讨适合小球藻生长和碳代谢的盐度,了解小球藻对盐度环境的适应能力,为增强小球藻抗逆性,提高其无机碳利用和生物量等提供基础资料.1.1 藻种与培养本实验所用藻种为蛋白核小球藻(C.pyrenoidosa)820,来自宁波大学海洋生物工程重点实验室藻种室.用分别添加不同NaCl浓度的3种盐度(15、30、45)人工海水培养基培养,每个浓度设置3个平行.培养温度为25℃,光照强度为3500klx,光暗周期为12L:12D.1.2 实验方法(1)生长曲线制作:从第1 d到第15 d,每天取样测定藻液的 OD440吸光值,再按照藻细胞数与OD440标准曲线公式0.996 0),计算出相应OD值对应的小球藻细胞数,制作藻细胞的生长曲线.(2)总脂含量测定:以5000r·min-1离心收集平台期小球藻,冷冻干燥后取10mg干藻粉,参照香草醛比色法测定其总脂含量[11].(3)叶绿素荧光参数的测定:用Water-PAM水样叶绿素荧光仪(Walz,Germany)进行叶绿素荧光参数的测定.测量前将微藻样品暗适应15min,再利用水样叶绿素荧光仪发出的强饱和光激发,测量不同盐度下的荧光参数:PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII实际光能转化效率(ΦPSII)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ).(4)超氧化物歧化酶(SOD)活性测定:参考朱广廉等氮蓝四唑法[12]测定SOD活力,以抑制氮蓝四唑光还原的50%为1个酶活力单位.(5)碳酸酐酶(CA)活性测定:采用pH计法,参照Wilbur和Anderson方法[13],并稍做改进.(6)数据处理:数据均采用Excel软件作图.2.1 不同盐度对蛋白核小球藻生长的影响小球藻在不同盐度培养基中生长情况如图 1所示.图1显示,3种盐度培养蛋白核小球藻均可以正常生长,只是随着盐度的增加生长速度变慢.其中,低盐(15)培养藻生长最快,其次是正常盐度(30),最慢的是高盐(45)培养.初始接种量相同,生长到第15d,低盐和高盐的细胞数分别是正常盐度(30)培养的1.04倍和0.83倍.可见,在此盐度范围内,该小球藻均能较快生长,说明本实验用小球藻的盐度适应范围较广.2.2 不同盐度对蛋白核小球藻总脂含量的影响盐度不仅可影响藻类生长,还影响藻类的生化组成.蛋白核小球藻820在不同盐度培养中的总脂积累情况见表1.由表1可见,不同盐度影响了小球藻总脂的积累,随着盐度升高蛋白核小球藻820总脂含量增加.低盐(30)条件下小球藻总脂含量最低,为22.44%,是正常盐度下总脂含量的0.87 倍,而高盐培养的总脂含量是正常盐度条件下的1.36倍.可见高盐度促进了该小球藻的总脂积累.2.3 不同盐度对蛋白核小球藻叶绿素荧光参数的影响蛋白核小球藻820的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII实际光能转化效率(ΦPSII)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)随培养时间的变化如图2所示.从图中可知,不同盐度对4个叶绿素荧光参数的影响不同,其中Fv/Fm、ΦPSII 和qP均随着培养时间的增加呈现出先升后降趋势,并且随盐度升高而降低.而 NPQ 则随着盐度的升高和盐胁迫时间的延长而增加.2.4 不同盐度对蛋白核小球藻SOD活性的影响不同盐度培养的蛋白核小球藻SOD活性变化如图3所示.从图中可见,SOD活性随时间增加大致表现出“降—升—降”的过程,即在培养的前2h,SOD活性先稍有降低,在2～20h阶段SOD活性不断上升,在20h时SOD活性最高,20～72h阶段SOD活性又降低.不同盐度对SOD活性的影响较复杂,但大致趋势是低盐和高盐培养 SOD活性要高于正常盐度培养,这可能与高低盐胁迫下藻体内产生较多的活性氧自由基,因此诱导了 SOD酶活性的增加,以抵御和适应盐度逆境条件有关.2.5 不同盐度对蛋白核小球藻CA活性的影响图4是不同盐度条件下蛋白核小球藻碳酸酐酶活性变化情况.从图4可见,CA活性随着培养时间的延长经历了先升再降的变化过程,即在培养的第5 d,蛋白核小球藻820 CA活性达到最高值(前2d由于培养初期藻密度低,酶活性低,所以未测出).盐度对蛋白核小球藻碳酸酐酶活性影响是随着盐度升高CA活性降低.其中在酶活性最高的第5d,低盐(15)是正常盐度培养的1.99倍;而高盐(45)则为30盐度培养的0.43倍.3.1 盐度对微藻生长和油脂积累的影响盐度是影响水生藻类生长繁殖的一个重要环境因素,过低或过高盐度都会影响微藻生长和生化组成.关于盐度对微藻总脂积累的影响,多数结果表明,适当增加盐分可促进微藻的脂类含量[14].如在淡水培养小球藻中,不同盐度对小球藻油脂积累有不同程度的促进作用[15-16].而在耐盐绿藻杜氏藻D.tertiolecta中,其总脂含量从0.5mol·L-1NaCl培养的60%增加到1.0mol·L-1NaCl的67%[17].本研究结果也表明高盐度促进了微藻脂类积累.3.2 盐度对微藻叶绿素荧光参数的影响叶绿素在光能的吸收、传递和转换过程中起着非常重要作用.叶绿素荧光分析技术就是一种以光合作用理论为基础、利用植物体内叶绿素作为天然探针,研究和探测植物光合生理状况及各种外界因子对其细微影响的新型植物活体测定和诊断技术[18],其中常用几个重要叶绿素荧光动力学参数有PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII实际光能转化效率(ΦPSII)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)等.这些叶绿素荧光参数与光合作用的各反应过程密切相关,任何逆境条件对光合作用的影响都可通过叶绿素荧光诱导动力学反映出来[19].文中结果与大多数藻类在盐胁迫逆境中的结果一致,如塔胞藻和小新月菱形藻中的相关研究结果表明在高盐度下藻细胞的荧光动力学参数Fv/Fm、ΦPSII、qP低于正常海水,而NPQ却随着盐度升高而上升[20-21].这与非光化学淬灭是一种自我保护机制,对光合结构具有一定的保护作用相关[22].3.3 盐度对微藻SOD活性的影响SOD作为生物体内第一个参与活性氧清除反应的重要保护酶[5],在抗氧化物酶类中处于重要地位.SOD的主要功能是将超氧化物阴离子自由基(2O−)快速歧化为过氧化氢(H2O2)和分子氧;H2O2再在过氧化氢酶(CAT)和其它过氧化物酶(如APX)等的作用下转变为水和分子氧.不同植物物种在盐胁迫中SOD活性变化并不完全相同.高等植物中多数研究表明,盐度可以增加SOD的活性,也可以不改变其酶活[7].在藻类中也是如此,笔者的结果是高盐一定程度地增加了SOD活性;而杜氏藻D.tertiolecta在0.05～3mol·L-1整个盐度范围内,其SOD活性没有变化[7].3.4 盐度对微藻碳酸酐酶活性的影响碳酸酐酶(CA)是二氧化碳浓缩机制(CCM)的重要组成成分,在微藻无机碳转运过程中发挥着重要作用.碳酸酐酶活性变化将影响微藻光合作用中可利用无机碳浓度.CA 属于诱导酶类,其活性高低受无机碳浓度、盐度、Zn2+等环境因子的影响.本研究结果表明,CA活性受高盐抑制,该结果与其它微藻中研究结果一致.如盐生杜氏藻在5～ 20盐度的低渗培养基中培养时,其胞外CA活性显著降低[10];而小新月菱形藻中胞外CA活性也是随盐度升高而逐渐降低[21].【相关文献】[1] 胡开辉,汪世华.小球藻的研究开发进展[J].武汉工业学院学报,2005,24(3):27-30.[2] 杨鹭生,李国平,陈林水.蛋白核小球藻粉的蛋白质、氨基酸含量及营养价值评价[J].亚热带植物科学,2003,32(1):36-38.[3] Xia J R,Li Y J,Zou D H.Effect of salinity stress on PSII inUlva lactucaas probed by chlorophyll fluorescence measurements[J].Aqua Bot,2004,80:129-137.[4] 王培磊,袁子懿.盐度对盐生杜氏藻生长及其色素积累的影响[J].水产科学,2009,28(2):71-74.[5] McCord J M,Fridovich I.Superoxide dismutase:An enzymic function for erythrocuprein (hemocuprein)[J].J Biol Chem,1969,224:6049-6055.[6] 郭金耀,杨晓玲.盐藻超氧化物歧化酶分子类型鉴定[J].水产科学,2011,30(5):298-300.[7] Jahnke L S,White A L.Long-term hyposaline and hypersaline stresses produce distinct antioxidant responses in the marine algaDunaliella tertiolecta[J].J PlantPhysiol,2003,160:1193-1202.[8] Henry R E.Multiple roles of carbonic anhydrase in cellular transport and metabolism[J].Annu Rev Physiol,1996,58:523-538.[9] Badger M R,Price G D.The role of carbonic anhydrasein photosynthesis[J].Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,1994,45:369-392[10] Liu W,Ming Y,Li P,et al.Inhibitory effects of hypoosmotic stress on extracellular carbonic anhydrase and photosynthetic efficiency of green algaDunaliella salinapossibly through reactive oxygen species formation[J].Plant Physiol Biochem,2012,54:43-48.[11] 丛峰,孙雪,徐年军.几种小球藻油脂含量检测方法的比较及优化[J].宁波大学学报:理工版,2012,25(1):20-23.[12] 朱广廉,钟海文,张爱琴.植物生理学试验[M].北京:北京大学出版社,1990:37-40.[13] Wilbur K M,Anderson N G.Electrometric and colorimetric determination of carbonic anhydrase[J].J Biol Chem,1948,176:147-154.[14] Harwati T U,Willke T,Vorlop K D.Characterization of the lipid accumulation in a tropical freshwater microalgaeChlorococcumsp.[J].Bioresource Technology,2012,121:54-60.[15] 黄冠华,陈锋.环境因子对异养小球藻脂肪酸组分含量和脂肪总酸产量的影响[J].可再生能源,2009,27(3):65-69.[16] 张桂艳,温小斌,梁芳,等.重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响[J].生态学报,2011,31(8):2076-2085.[17] Takagi M,Karseno,Yoshida T.Effect of salt concentration on intracellular accumulation of lipids and triacylglyceride in marine microalgaeDunaliellacells[J].J BiosciBioeng,2006,101(3):223-226.[18] 赵会杰,邹奇,余振文.叶绿素荧光分析技术及其在植物光合机理研究中的应用[J].河南农业大学学报,2000,34(3):248-251.[19] 梁英,冯力霞,尹翠玲,等.叶绿素荧光技术在微藻环境胁迫研究中的应用现状及前景[J].海洋科学,2007,31(1):71-77.[20] 梁英,冯力霞,田传远,等.盐胁迫对塔胞藻生长及叶绿素荧光动力学的影响[J].中国海洋大学学报,2006,36(5):726-732.[21] 余锦兰,夏建荣,邹永东.小新月菱形藻碳酸酐酶活性和光合作用对高盐度胁迫的响应[J].水产学报,2011,35(4):515-523.[22] 张守仁.叶绿素荧光动力学参数的意义与讨论[J].植物学通报,1999,16(4):444-448.。
营养盐对小球藻生长及胞内多糖含量的影响
化学与生物工程
"22& 年第 ! 期
营养盐对小球藻生长及胞内多糖含量的影响
谭绩业! ，赵连华" （!# 大连大学化学与化学工程系，辽宁 大连 !!$$""；"# 大连大学医学院，辽宁 大连 !!$$""）
% % 摘% 要：微藻含有的多糖以及糖蛋白等活性物质具有许多重要的生物活性和生理功能。在 "& ’ "$( 、自然光照的
#" 结果与讨论
## !" 小球藻生长与胞内总糖含量的关系 规模化培养小球藻的目的不仅是提高和获取足够
的生物量，更重要的是提高其中活性物质的含量，并尽 可能地将其分离提取出来，以进一步确定其应用途径， 从而更好地应用它们。实验采用基础培养液培养小球 藻，测定了其在不同培养时间的细胞密度、胞内总糖含
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不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响作者：孔欣张树林戴伟张达娟毕相东来源：《农业与技术》2020年第03期摘要：通过室内试验研究不同磷浓度条件下氮磷比对小球藻（Chlorella vulgaris）生长的影响。
结果表明，在低磷浓度（0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L）和中磷浓度（0.4mg/L、0.6mg/L）下，随着氮磷比值增大，小球藻密度逐渐升高。
在高磷浓度（0.8mg/L、1mg/L）下，小球藻密度随着氮磷比增大呈先升高后下降趋势。
磷浓度为0.8mg/L条件下，N∶P=40∶1时，小球藻细胞密度达到最大值;磷浓度为1mg/L条件下，N∶P=30∶1时，小球藻细胞密度达到最大值。
以上研究结果表明，小球藻生长既受氮磷营养盐浓度水平影响又受氮磷比值影响。
关键词：小球藻;磷;氮磷比;生长中圖分类号：S-3文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200215003收稿日期：2019-12-20基金项目：天津市自然科学基金重点项目（项目编号：18JCZDJC97800）;天津市自然科学基金项目（项目编号：19JCYBJC30000）;天津现代产业技术体系-水产-水质调控岗位（项目编号：ITTFR2017015）;天津市高等学校创新团队“天津现代水产生态健康养殖创新团队” （项目编号：TD13-5089）作者简介：孔欣（1995-），女，硕士，研究方向：养殖水质调控;通讯作者张树林（1963-），男，教授，研究方向：养殖水质调控。
营养盐是水体中浮游生物赖以生存的主要营养来源，其组成和含量直接影响生物的代谢活动及藻类的生长情况[1]。
其中，氮、磷营养盐被认为是藻类生长过程中最关键的2个限制因素。
氮磷会直接影响藻类吸收和同化的效率，进而影响藻类的生长和胞内物质的积累[2]。
另外，氮和磷的作用需要相互配合，不同藻类对氮磷的需求量也不同。
一般在低氮磷浓度下，藻类生长缓慢，随着浓度增加，生长速率逐渐增高[3]。
小球藻适宜培养营养盐以及添加单糖对生长的影响
Abstract: Xylose is one of the most abundant and economical sugar resources in nature, but xylose is rarely proven to be a carbon source for wild-type microalgae. The purpose of this experiment was to determine the optimum medium for Chlorella and the specific use of sugar. By measuring the dry weight of the Chlorella and the sugar content in the algae after the culture, it was found that the Chlorella grew well in the HSM medium, and the optimum pH was 6.5. The addition of xylose had a certain inhibition on the growth of Chlorella, and as the sugar content increases, the inhi⁃ bition became more and more serious. In the expansion of xylose content, xylose tolerance was found to be around 6 g/ L. After the cultivation of Chlorella with mixed sugar (xylose and glucose), it could be confirmed that the mixed sugar culture effect was significantly better than the monosaccharide culture, and the cultured algae liquid was measured by thin layer chromatography and DNS, and it was found that there was glucose present. Chlorella preferentially uti⁃ lized glucose. Keywords: Chlorella；xylose；glucose；thin layer chromatography
盐度和无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶活性及其基因表达的影响
盐度和无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶活性及其基因表达的影响王玮蔚;孙雪;王冬梅;沈佳;徐年军【摘要】为探讨小球藻中碳酸酐酶对环境调控的响应规律,提高小球藻的生物量及对无机碳的利用,实验采用生化和荧光定量PCR方法研究了盐度和2种无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶(CA)活性及3种亚型碳酸酐酶基因(ca)表达的影响.结果发现,培养至第9天时盐度15和30培养藻生长较快,盐度45藻细胞密度降为盐度15的0.83倍;CA活性随着盐度增加而降低,盐度45长时间处理酶活性降低更为明显,3种亚型ca基因表达量则随盐度升高而增加.2倍空气CO2浓度培养藻密度可达空气CO2浓度的1.23倍,但CA活性较低,第8天为空气CO2浓度组的0.41倍,α-ca和γ-ca基因表达量比空气CO2浓度组略有升高.在0 ～ 10 mmol/L HCO3-条件下,蛋白核小球藻随HCO3-含量升高生长加快,CA活性在5 mmol/L HCO3-最高,而3种亚型ca基因表达量在1 mmol/L HCO3-处理组最高.研究表明,蛋白核小球藻生长比较适合中低盐度、2倍空气CO2浓度和高HCO;处理,其CA活性可被低盐、空气CO2浓度和5 mmol/L HCO3-所诱导,而ca基因表达在高盐、2倍空气CO2浓度和低HCO3-条件下较高.【期刊名称】《水产学报》【年(卷),期】2014(038)007【总页数】9页(P920-928)【关键词】蛋白核小球藻;盐度;CO2;碳酸酐酶;ca基因【作者】王玮蔚;孙雪;王冬梅;沈佳;徐年军【作者单位】宁波大学海洋学院,浙江宁波315211;浙江省海洋生物工程重点实验室,浙江宁波315211;宁波大学海洋学院,浙江宁波315211;浙江省海洋生物工程重点实验室,浙江宁波315211;宁波大学海洋学院,浙江宁波315211;浙江省海洋生物工程重点实验室,浙江宁波315211;宁波大学海洋学院,浙江宁波315211;浙江省海洋生物工程重点实验室,浙江宁波315211;宁波大学海洋学院,浙江宁波315211;浙江省海洋生物工程重点实验室,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】S917.3海洋微藻的光合固碳量约占全球总光合固碳量的50%，是海洋碳循环系统中的重要组成部分［1］。
盐浓度对海藻N、P吸收的影响
盐浓度对海藻N、P吸收的影响近年来,中国近海水域富营养化日趋严重,已对近海环境造成极大破坏。
究其来源,一方面由于城市及工业用水排放的逐年增多,另一方面来自于高速开展的近海养殖业产生的污染。
防治水体富营养化的根本措施在于控制和减少海水中氮(N)、磷(P)等营养物质的负荷【1】。
而国内外众多研究普遍说明,在大局部海区藻类生长以硝酸盐作为主要N源【2】,磷酸盐作为主要P源,因此大型海藻能够快速吸收环境中的营养盐,在满足自身生长需要的同时,也可以起到去除水体中过剩营养盐、减少水体污染的作用,此外还能实现养殖污染物的资源化利用。
Kraemer等【3】研究发现,紫菜(Porphyraamplissima)在体内N、P含量很高的情况下也能保持较高的N、P吸收速率,并快速生长,大大提高其去污能力;刘静雯等【4】利用多瓶法和干扰法相结合的技术研究了细基江蓠(Gracilariatenuistipitata)和孔石莼(UlvapertusaKjellman)对氨氮的吸收;徐姗楠等【5】利用网箱内栽培江蓠的混合生态养殖模式,对养殖区的富营养化海水进行修复,取得较好的效果。
目前有关大型海藻与海洋环境的相互关系研究,已引起国内外学者的广泛关注,对大型海藻的研究和开发利用,已经在国际上蓬勃开展起来。
真江蓠(Gracilariaasiatica)、脆江蓠(Gracilariachouae)和蜈蚣藻(Grateloupiafilicina)都属于红藻中具有较高经济价值的种类,具有生长快、分布广的特点,可以食用、药用,同时也是制造琼胶的重要原料。
本研究比较了在不同营养盐浓度下这3种海藻对N、P的吸收特点以及不同营养盐浓度对其生长的影响,以期为其作为生物修复种群的实际应用以及进一步的人工养殖提供理论依据。
1材料与方法1.1实验材料与预培养真江蓠和蜈蚣藻取自山东青岛小麦岛海域,脆江蓠取自福建宁德罗源湾海域人工栽培区。
选择健康藻体,用过滤海水清洗并仔细去除外表附着物,转入光照培养箱内进行预培养。
不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响1. 引言1.1 背景介绍小球藻是一种重要的微型藻类生物，广泛分布于淡水和海水中，是水生生态系统中的主要生产者之一。
磷是生物体生长和代谢不可或缺的重要元素之一，同时氮也是藻类生长所必需的关键营养元素。
氮磷比作为影响藻类生长的重要因素之一，对小球藻的生长具有重要影响。
不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响是一个备受关注的研究领域。
之前的研究表明，适宜的氮磷比有利于小球藻的生长，而过高或过低的氮磷比则会对其生长产生负面影响。
深入研究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，对于更好地了解藻类生长机制，优化水体养殖管理具有重要意义。
本研究旨在探究不同磷浓度条件下氮磷比对小球藻生长的影响，为水生生态系统的保护与管理提供科学依据，同时为藻类生长的调控提供理论支持。
通过实验设计和数据分析，我们将揭示不同磷浓度条件下氮磷比对小球藻生长的影响规律，为相关领域的研究提供重要参考。
1.2 研究目的研究目的是探究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，以期深入了解养分元素之间的相互作用对藻类生长的影响机制。
通过此研究，我们可以进一步探讨在实际水体中营养盐含量不同的情况下，小球藻的生长适应性和生态竞争力。
研究也旨在为水体水质管理和环境保护提供科学依据，为未来相关问题的解决提供参考。
通过深入研究小球藻在不同氮磷比条件下的生长情况，我们可以更好地理解水体中养分元素的平衡与生态系统的维持，为保护水生态系统提供可行的管理策略和措施。
本研究的最终目的是为了促进水体环境的平衡和保护，提高水质的可持续性，为人类创造更美好的生存环境。
1.3 研究意义通过研究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，可以为水体的环境管理和治理提供科学依据。
在水体污染治理中，通过调控磷浓度和氮磷比，可以有效控制小球藻的生长和繁殖，从而减少水中藻类的过度生长和水华的发生。
本研究对于提高水体质量、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。
盐度对微藻的生长、总脂肪含量以及脂肪酸组成的影响
盐度对微藻的生长、总脂肪含量以及脂肪酸组成的影响作者：华雪铭， 陈鹏， 周洪琪， 丁卓平， 张登沥作者单位：水产大学渔业学院1.学位论文刘孝竹凡纳滨对虾不同类型养殖池水质状况与浮游微藻群落结构的研究2009凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)原产南美洲，1988年引进我国。
凡纳滨对虾、中国对虾和斑节对虾已成为我国三大高产养殖虾种之一。
此文对南方地区凡纳滨对虾两种主要养殖模式池塘的浮游微藻群落结构特征进行研究，内容包括浮游微藻种类组成、优势种和更替动态、数量和生物量的变化、多样性的基本特征和动态，结合理化因子和对虾的生长状况，对有关结果进行统计分析，得到如下结果。
1.凡纳滨对虾低盐度养殖土池塘水质状况与浮游微藻群落结构的研究2007年9月～2008年1月，在广东省珠海市斗门区对虾养殖区域选取4口凡纳滨对虾低盐度淡化养殖池塘，对养殖水体浮游微藻进行每14天一次连续采样，分析群落结构特征。
共检出浮游微藻113种，其中绿藻55种，蓝藻21种，硅藻和裸藻各15种，隐藻和甲藻各3种，金藻1种。
优势种有8种，主要为蓝藻门种类，有圆胞束球藻(Coelosphaerium naegelianum)、绿色颤藻(Oscillatoria chlorine)、假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)、卷曲螺旋藻(Spirulina spirulinoides)、拟短形颤藻(Oscillatoriasubbrevis)和粘连色球藻(Chroococcus cohaerens)，其次还有硅藻门的角毛藻(Chaetoceros sp.)和新月菱形藻(Nitzschia closteriu)。
养殖早期浮游微藻细胞数量介于7.9×105～6.2×107 ind/L之间，生物量0.05～2.9mg/L，多样性指数平均为2.02～2.68；养殖中后期浮游微藻细胞数量介于37.2×107～2.1×109ind/L之间，生物量11.6～502.9mg/L，多样性指数平均为2.39～3.36。
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期，从而为规模化培养小球藻提供基础依据．实验所 Ｌ
得结果分别如图ｌ所示．
鼋
图ｌ中的结果显示，在培养的最初２天，小球藻 七
细胞密度迅速增加，基本上没有延迟期，这主要与所 暑 蠢
接种的藻细胞质量以及藻液与培养液的体积比有关 船
之后，细胞密度缓慢增加，至培养９天后，开始下
管 最
降．培养９天时的细胞密度最大，大致为２×１０７个细
３讨论
小球藻作为一种普生型单胞藻，具有生长迅速、容易培养、营养丰富等特点．在一般 的培养条件下，其蛋白质含量占５０％左右，碳水化合物占１５％左右．小球藻中的必需氨 基酸组成均衡，不饱和脂肪酸含量较高，色素含量和维生索含量较高，因而不仅广泛用作 保健食品，而且可利用其进行光合作用将太阳能转化成化学能，或直接从中提取活性物质 应用于医疗保健中．然而所有的这些应用都离不开藻细胞生物量，因此对如何提高培养过
于增加胞内蛋白质含量．因此，进一步利用正交设计实验，考察不同营养盐及其浓度对细 胞生物量及胞内蛋白质和总糖含量的影响．
２．２ 营养盐对细胞生长及胞内蛋白质和总糖含量的影响
按照１．５中确定的不同营养盐的浓度条件，利用三因素三水平Ｌ』３３）的正交设计表，在 基础培养液中加入不同浓度的营养盐，培养小球藻至９天时（平衡期）所得结果如表１所示．
由图３可见，随着硝酸钾含量的增大，蛋白质含量逐渐增加，表明在培养液中添加Ｎ
源对小球藻细胞内蛋白质的合成是有利的．ＮａＨ毋０４和ｃ舯－ｐｓ对胞内蛋白质含量显示了 最佳值，因此，也应在培养液中适当地添加它们．
结合表１和图２、３可知，获得最大细胞密度的营养盐的优化组合为：Ｃ龃ｔ妇ｅ：２肌，
ＫＮ０３：０．８９／Ｌ，ＮａＨ２【Ｐ０４：０．２９／Ｌ，此时的细胞密度为６．４６×１０７个细胞／Ｌ培养液；获得最 大蛋白质含量的营养盐的优化组合为：Ｃｄ－Ｉ－２０‘６９／Ｌ，ＫＮ０３：１．６９／Ｌ。ＮａＨｚＰ０４：０２９／Ｌ．
图ｌ中的结果说明，细胞在生长的前期，主要是利用培养液中的营养物质进行分裂繁
殖，增加生物量．当营养盐捎耗将尽，生物量积累到一定程度后，细胞进入生长的平衡
期，此时。开始大量分泌次级代谢产物，胞内蛋白质的合成与积累主要在此期间进行．由 此可以推断，如果在培养液中加入不同的营养盐，将有利于细胞生物量的增加，进而有利
但此营养盐的优化组合，并没有直接出现在所设计的正交实验中，故按此优化组合在 同一培养条件下重新进行实验，测定了蛋白质含量为５５０．１ ｌＩｌｇ艟干重，低于表中通过正交 设计直接获得的最优结果．按此优化条件将实验放大５倍，即在５ Ｌ三角烧瓶中培养小球 藻，最终培养液体积３ ５ Ｌ，所得结果基本上与表中结果一致．
ｔｈｅ∞删ｏｆ Ｔｈｅ面ｅｄｓ ｏｆ ｎｕｔｒｉｔｉｏｒｔｓ ０１１ ｔｈｅ Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ
盐的优化组台为：ｃ６Ｈ．２０６：２９ｌＬ．ＫＮＯ，：０．８９／Ｌ．ＮａＨ：Ｐｑ：０．２９／Ｌ，细胞的最大密度为
６４６×１０７个细胞，Ｌ培养液．获得最高蛋白质含量的营养盐的优化组合为：ｃ６Ｈ．，０６：
６９／Ｌ，ＫＮ０３：１．６９／Ｌ，Ｎａ４ｙｏ．：０．２９／Ｌ，与之对应蛋白质含量为。６５５．４ｍｇＪｇ．此结果为 进一步从微藻中获取单一组成的．具有重要生物和生理活性的蛋白质及糖蛋白提供了优化 培养微藻的实验依据和规模化生产的基础条件．
关键词：小球藻；营养盐；蛋白质；正交设计
中囤分类号：Ｑ９４５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００８．２３９５（２００２）０６．００１２．０５
小球藻（ＣｈＪ０ｒｅｌｌａ ｓｐｐ．）属于绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵囊藻科，小球藻属．二战 期问，美国、德国、日本等国家开始对其进行规模培养的研究，从中获取生物量，用以解 决战争期间的能源阐题和战后的饥饿问题，同时也从中筛选抗菌物质”一．２０世纪８０年代以 来，有关小球藻的研究不断深人，小球藻细胞的蛋白质含量高，氮基酸组成均衡，营养价 值高，由其制成的片剂、粉剂、提取物及保健食品，已有多年的销售市场”．此外，细胞 中所含有的糖蛋白已被证明在抗肿瘤、增强免疫力、抗病原菌和病毒感染方面具有显著疗 效”．本课题小组以普通小球藻（Ｃ１ｆｌｏｒｄｌａ ｖｕＩｇａｒＬｓ）为实验材料，已通过ＳｅｐｈａｄｅｘＧ．７５凝 胶层析初步确定了其中含有４种蛋白ｍ，然而。如何最大限度地获得小球藻生物量及提高其 中所含的蛋白质含量，是进一步工业化应用小球藻必需解决的首要问题、
比较极差Ｒ的大小可见，影响细胞密度、胞内蛋白质含量的三种营养盐的主次顺序依 次分别为：ＮａＨ．－，ＰＯ．＞ｃＮ．２０６＞ＫＮＯｊ，ＫＮ０３＞ＮａＨ：Ｐ０４＞ｃ６Ｈ．＿０６．将表不同因素及其水平 对细胞生长和蛋白质含量的效应作图，结果分别如图２和圈３．
万方数据
—兰型一一一 ！丝竺ｉ堇查苎型！：堡苎兰苎垦堕塑墨！堕鱼兰塑墅：！
裹１ 营养盐对小球藻生长及胞内蛋白质含量影响的正交实验结粜
实齄编号
不同因素及水平
乏瓦面－———五丽＿———而丽ｉ５ｊ一细胞密度／１盯个‘Ｌ１ 虽白质古量，ｎ培‘ｇ“干重
ｋｌ
细胞密度
ｋ２
（１妒个，Ｌ）
ｋ３
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５ ３８ ４ ８ｌ ４ ７４ ０ ６４
４９９ ５ ２ｌ ４ ７２ ０ ４９
ｋ１
５２９．６
４８２．４
参考文献： …１ ＰＩＲＴ Ｓ Ｊ，ＬＥＥ Ｙ Ｋ，ＲＩＣＨＭＯＮＤ丸ＰｍＴ Ｍ Ｗ Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｌｌｔｈｅｔｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｂｉｏｎｌｏｓｓ
ｇｒｏｗｔｈ ｗｉｔｈ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｕｔｍｚａｔｉｏｎ［Ｊ］Ｊ Ｃｌ－，ｅｍ．Ｔｅｃｈ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎ０１．１９８０，３０：２５－３４． ＣＨＥＮ Ｆ，ＪＯＨＮＳ Ｍ Ｒ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｃ／Ｎ ｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｅｒａｔｉｏｎ ０１３ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｔｅｍｔｒｏｐｈＪｃ Ｃｈｌｏｒｅ／ｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａｌＪ］．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｃ０１．，１９９１，３：２０３－２０９． 删 陈峰，姜悦．微藻生物技术［ＭＩ．北京·巾国轻工业出版社，１９９９．５５－７７． 【４】 陈 颖，李文彬。孙勇如．小球藻生物技术研究应用现状及展望田．生物工程进展．１９９８，１８（回：１２—１６． 圈 林亢，刘艳，杨海波．对小球藻蛋白质的提取及分离的研究哪大连大学学报，２００２．２３（４）：７０—７３ 旧 隋锡林．海参增养殖ＩＭＩ．北京：农业出版社．１９９０１７１ 同 李建武．萧能，余瑞元．袁明秀，等 生物化学实验原理和方法口“］北京：北京大学出版杜，１９９４ 吲 杜荣骞．生物统计学口讧Ｊ．北京：高等教育出版社。Ｉ粥５．４７９．
１材料与方法
１．１ 主要材料与试剂 小球藻（Ｃｈｌｏｒｄｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ）由辽宁省海洋水产研究所提供． 硝酸钾（ＫＯ，）、葡萄糖（ｃ６Ｈ。２０。），磷酸二氢钠（ＮａＨ，Ｏ－均为市售分析纯．
１．２培养条件 取附近海区水面１０ｍ深处海水，过滤，煮沸，冷却后加入０．１％的康维方营养液№，
作为基础培养液．用１Ｌ三角烧瓶培养小球藻，最终培养液为７００ｍＬ．培养温度２４～２６ ℃，室内自然光照．每个实验２组平行样，每日定时摇瓶３次．实验中营养盐的加入根据 正交设计实验方案进行． １．３ 细胞密度的测定
本文在天然海水添加康维方营养液的基础上，考察Ｎ源（ＫＮＯ、）、Ｃ源（ＣＨ。ｏ。）、Ｐ
收稿日期：２００２—１０－１７ 基金项目：辽宁省博士科研启动基金资助项目（００１０５９） 作者简介：于媛（１９６３一）．女．副教授，硕士．
万方数据
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源（ＮａＨ，．Ｐ０４）对小球藻生长及胞内蛋白质含量的影响，为充分利用小球藻资源的工业化 生产提供实验依据．
上述结果说明了营养盐对细胞密度，蛋白质含量的影响是不一致．对于细胞生长来 讲，磷酸二氢钠是主要的影响因素，而对于胞内蛋白质含量而言，硝酸钾则是主要的影响 因素．不同营养盐在小球藻培养过程中所起的作用不同，是因为它们涉及了不同的代谢途 径，并合成和积累了不同的次级代谢产物．因此，培养液中营养液中营养盐的加入及其组 合应根据小球藻的具体培养目标而定，即为了增加细胞密度、胞内蛋白质含量应分别在培 养液中加入适量Ｐ源、Ｎ源．
采用血球板计数法． １．４蛋白质含量的测定”
采用考马斯亮蓝法，单位为ｍｇ／ｇ干重． １．５正交实验方案设计“
营养盐浓度采用ｋ（３’正交设计，进行三因素三水平的正交实验，即ＫＮＯ，浓度为：ｌ （ｏ．４９／Ｌ），２０．８ ｇ／Ｌ），３（１．６９／Ｌ）；Ｃ６Ｈ。２０。浓度为ｌ（２９／Ｌ），２（６皿），３（１０９／Ｌ）；ＮａＨ，０３浓度为： ｌ（０．１ ｇ皿），２（０．２９／Ｌ），３（０．４９／Ｌ）．实验结果采用直观分析进行评估．
万方数据
１６
大连 大学学报
第２３卷
程中的藻细胞生物量以及活性物质含量的研究具有重要意义．对于一种已经确定的具体藻 种，就是研究如何使环境因素及营养条件有利于提高藻细胞生物量以及活性物质含量．本 文主要通过正交设计实验研究了三种营养盐对小球藻细胞密度及胞内蛋白质含量的影响， 并得到了各自的优化组合，此实验结果不仅为进一步从微藻中获取单一组成的、具有重要 生物和生理活性蛋白质提供了优化培养微藻的实验基础，而且为进一步培养和规模化生产 小藻提供了实验依据和前提条件．
２结果与讨论
２．１ 小球藻生长与胞内强白质含量的关系
规模化培养小球藻的目的不仅是提高和获取足够的生物量．更重要的是提高其中活性
物质的含量，并尽可能地将其分离提取出来，从而更好地应用它们．实验采用基础培养液
培养小球藻，测定了其在不同培养时间时的细胞密度、胞内蛋白质含量，通过小球藻生长
与胞内蛋白质含量的变化关系，可以明确利于蛋白质合成与积累的小球藻的最佳培养时
蛋白质古苴
ｋ２
５６７ ３
５７９ ９
（ｒｎｇ／ｇ干重） ｋ３