微藻对常用抗生素敏感性的研究进展_麻晓霞
微藻处理含抗生素类废水研究进展
微藻处理含抗生素类废水研究进展微藻处理含抗生素类废水研究进展近年来，随着现代农牧业的发展和抗生素的广泛使用，废水中含有抗生素类物质的问题日益严重。
传统的废水处理方法往往无法有效去除废水中的抗生素类物质，而且传统的废水处理方法本身也存在着一定的环境问题。
而微藻作为一类广泛存在于自然环境中的生物，具有较强的生物吸附能力和潜在的生物降解能力，因此被广泛研究用于处理含抗生素类废水。
微藻对于抗生素类废水的处理，主要有两个方面的研究：一是微藻的吸附能力，即微藻通过吸附的方式去除废水中的抗生素类物质；二是微藻的降解能力，即微藻通过代谢、降解废水中的抗生素类物质。
在微藻的吸附能力方面，研究者们发现，不同种类的微藻对抗生素类物质的吸附能力不同。
例如，一些研究表明，蓝藻对四环素类抗生素具有较高的吸附能力。
而其他一些微藻，如绿藻、硅藻等，也具有一定的吸附能力。
此外，研究者们还发现，微藻的吸附能力与废水中抗生素类物质的浓度、微藻的生长状态等因素也有一定的关系。
在微藻的降解能力方面，研究者们发现，微藻在一定条件下可以通过代谢和降解废水中的抗生素类物质。
一些研究表明，微藻可以通过吸收废水中的抗生素类物质，并通过酶的作用将其降解分解为无毒的物质。
此外，一些研究还发现，微藻的降解能力与微藻的种类、光照强度、温度等因素也有一定的关系。
除了微藻的吸附和降解能力外，还有一些研究者对微藻的生长条件和处理效果等进行了研究。
研究表明，微藻的生长受光照、温度、废水中氮、磷等营养物质的影响。
一些实验发现，合适的光照强度和温度可以提高微藻的生长速度和生物吸附能力，进而提高微藻处理废水的效果。
此外，适当调节废水中的氮、磷等营养物质浓度，也可以改善微藻的生长和废水处理效果。
总体来说，微藻作为一种潜在的抗生素类废水处理生物，具有较强的吸附和降解能力。
然而，目前对于微藻处理含抗生素类废水的研究还处于初级阶段，仍需进一步深入研究。
今后的研究可以从以下几个方面展开：一是深入研究不同种类的微藻对抗生素类物质的吸附和降解能力；二是优化微藻的生长条件，提高微藻的吸附和降解能力；三是研究微藻处理废水的机理，进一步探究微藻的吸附和降解过程；四是研究微藻处理含抗生素类废水的经济效益和环境效益。
微藻对氯霉素敏感性研讨
微藻对氯霉素敏感性研讨微藻对氯霉素敏感性研讨预读: 摘要:最新杂志：云南师范大学学报·英语知识西安外国语学院学报外语与翻译天津外国语学院学报山东师大外国语学院蒙古语言文学海外华文教育中国文化遗产郑和研究炎黄春秋新疆钱币近年来,能源短缺和环境污染问题日趋严重,因此,开发一种绿色可持续的替代性能源具有重要意义.生物柴油以其突出的环保性和可再生性特点成为世界各国政府和科学家关注的焦点［1］.微藻生长速度快、光合效率高、适应能力强,能大量积累储藏性三酰甘油(TAG),被作为制备生物柴油的理想原料.目前,国内外对微藻生物柴油的研究主要集中在富油微藻的筛选和优化培养等方面［2－5］.通过基因工程和诱变等手段是选育高品质能源微藻较为理想的途径和手段.在诱变育种工作中,突变株的筛选是关键.抗生素抗性筛选法因其简单、快速有效而广泛用于微生物的诱变育种中［6］.在微藻诱变育种研究中,亦有关于微藻对抗生素的敏感性报道［7,8］,但不同微藻对抗生素的敏感性不同.本实验室前期研究证实绿藻栅藻(Scenedesmussp.)、斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)和爪哇栅藻(Scenedesmusjavaensis)具有高效产油潜力,另3种土壤真眼点藻(Eustigmatos)生物量高,具有重要的经济价值［9,10］.本文以6种微藻为研究对象,首次研究了这6种微藻对氯霉素和硫酸新霉素的敏感性,旨在获得适合筛选这6种微藻突变株的抗生素,为经济微藻的藻种选育提供依据.1材料与方法1.1材料1.1.1实验材料实验所用的3种绿藻(斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)、栅藻(Scenedesmussp.)、爪哇栅藻(Scenedesmusjavaensis)和3种真眼点藻［波氏真眼点藻(Eustigmatospolyphem)、魏氏真眼点藻(Eustigmatosvischeri)、点状魏氏藻(Vischeriapunctata)］由暨南大学水生生物中心微藻生物能源与生物技术实验室保藏.1.1.2试剂氯霉素和硫酸新霉素均购自Sigma公司,配制50mg•mL－1抗生素母液放置冰箱中4℃保存.1.1.3仪器血球计数板(上海求精生化试剂仪器有限公司);光学显微镜(日本尼康公司).1.1.4培养基BG－11液体培养基;固体培养基在液体培养基中加入1.5%的琼脂.1.2方法1.2.1微藻培养方法采用BG－11培养基培养,培养温度为(24±1)℃,光照强度约为20μmol•m－2•s－1,24h持续光照.将保种的藻种每6d进行一次继代培养,活化3次,每天摇瓶3～5次,待进入对数生长期,用于抗生素敏感性实验.1.2.2微藻对抗生素敏感性测定方法1.2.2.1藻液细胞计数法———血球计数板法取对数生长期的藻液调整细胞密度至2.5×106•mL－1,按20%的接种量接入到100mL锥形瓶中,分别加入不同浓度的抗生素(表1,抗生素浓度梯度由预实验确定),每个浓度设置3个平行组,光照培养.每24h取样,血球计数板计数,测定细胞数目,并观察藻液颜色变化.1.2.2.2微藻细胞固体平板培养法不同浓度抗生素的固体培养基中,每个浓度设3个平行组,培养3w,观察记录微藻生长状况.1.2.3数据统计与分析用SPSS17.0对处理组和对照组数据进行组间差异性分析.2结果与分析2.1液体培养6种微藻对2种抗生素的敏感性2.1.1液体培养6种微藻对氯霉素的敏感性在抗生素敏感性试验中,实验浓度范围内氯霉素对3种真眼点藻的生长均无明显的影响,显微镜下观察,藻细胞形态并无明显差异(图1a,b,c),说明3种真眼点藻对氯霉素均不敏感.氯霉素对栅藻、斜生栅藻和爪哇栅藻的生长具有较强抑制作用,10μg•mL－1的氯霉素即可抑制3种绿藻的生长(图1d,e,f).在加入氯霉素培养的前2d,氯霉素对这3种绿藻生长无明显抑制作用(P＞0.05);从第3d开始,氯霉素对3种绿藻的抑制作用加强,与对照组相比氯霉素处理组细胞密度显著下降(P＜0.05),藻液发白.镜检氯霉素浓度≥10μg•mL－1时,栅藻、斜生栅藻和爪哇栅藻中均有一些细胞已经死亡;栅藻培养液中出现细胞变小的现象.2.1.2液体培养6种微藻对硫酸新霉素的敏感性由图2a、b、c可知,在所选抗生素浓度范围内,3种真眼点藻对硫酸新霉素都不敏感.对于3种绿藻来说,不同浓度硫酸新霉素对其生长有不同的效应(图2d,e,f).浓度10～100μg•mL－1硫酸新霉素对栅藻生长有显著促进作用(P＜0.05),50μg•mL－1硫酸新霉素刺激效应最明显,细胞密度高达7.8×106•mL －1,比对照组提高了70%;而200μg•mL－1硫酸新霉素对栅藻生长有显著抑制效应(P ＜0.05),镜检该浓度处理组细胞多为畸形分裂细胞(其它组未见此现象),可见高浓度硫酸新霉素抑制了栅藻细胞分裂繁殖.10～100μg•mL－1硫酸新霉素对斜生栅藻的生长没有明显作用(P＞0.05),其生长曲线与对照组几乎重合;200μg•mL－1的硫酸新霉素使斜生栅藻的生长受到明显的抑制,细胞密度明显低于对照组(P＜0.05),显微观察藻细胞已大量死亡.低浓度(10μg•mL－1)硫酸新霉素能促进爪哇栅藻生长,细胞密度是对照组的1.5倍,高浓度(200μg•m L－1)抑制生长,且差异性显著(P＜0.05).2.2固体培养6种微藻对2种抗生素的敏感性2.2.1固体培养6种微藻对氯霉素的敏感性通过比较6种微藻在氯霉素固体培养基中的藻落数目,可以看出斜生栅藻对氯霉素最敏感(表2).氯霉素浓度为20μg•mL－1时,斜生栅藻培养13d后有零星藻落长出,说明该浓度氯霉素对斜生栅藻生长有明显的抑制作用,但未能完全抑制其生长;氯霉素浓度为50μg•mL－1则完全抑制其生长,培养3w后,仍未有藻落出现.栅藻、爪哇栅藻、点状魏氏藻和魏氏真眼点藻对氯霉素较为敏感,20μg•mL－1氯霉素对这4种藻株生长有一定的抑制作用,浓度50μg•mL－1即达到致死剂量.波氏真眼点藻对氯霉素敏感性最差,50μg•mL－1氯霉素不能抑制藻细胞生长,100μg•mL－1才表现出一定的抑制作用.3讨论藻细胞固体平板培养法可以直观地反映微藻在不同剂量抗生素固体培养基中能否生长存活,方法简便,但只能定性而不能定量反映抗生素对微藻生长的作用过程.藻液细胞计数法根据细胞密度绘制藻生长曲线,能具体地反映微藻在抗生素的作用下生长状况,但工作量较大.本文结合了上述两种方法,研究了6种微藻对2种抗生素的敏感性,结果表明实验藻株在固体和液体培养基中的生长受抗生素的影响存在一定差异,这与李杰等［11］在研究固、液体培养条件下转基因盐藻对G418和氯霉素的敏感性不同的结论相似.这种差异的产生可能与固体、液体培养基中藻细胞数量、微藻在不同培养基中生长状况和抗生素在不同培养基中作用效果不同有关.因此,液体培养条件下适合的抗生素筛选浓度不能直接用于固体培养.本研究分别选取了真眼点藻门(魏氏真眼点藻、点状魏氏藻、波氏真眼点藻)和绿藻门(栅藻、斜生栅藻、爪哇栅藻)的6个藻种作为研究对象,分析了氯霉素和硫酸新霉素对这些藻种生长状况的影响.结果表明3种真眼点藻和3种绿藻对抗生素的敏感性差别较大,产生这种差异性的原因可能是:(1)真眼点藻门和绿藻门的细胞壁结构不同.周文礼等［12］研究了青霉素对金藻(Isochrysisgalbanastrain8701)、小球藻(Chlorellavulgaris)和小新月菱形藻(Nitzschiaclosterium.)的影响,认为这三种微藻细胞结构上的差异可能是微藻敏感性差异的根本原因;(2)与藻共存的菌不同.抗生素通过抑制细菌、霉菌等的生长间接引起不同微藻间生长的差异.氯霉素是抗生素抗性筛选中常用的一种抗生素,主要是通过干扰细胞核糖体的蛋白质合成,从而抑制细胞生长并最终导致死亡［13］.Smith－JohannsenH［14］等研究氯霉素对舞赭球藻(Ochromonasdanica)的细胞器超微结构的影响,发现在氯霉素的作用下,线粒体嵴的数量减少,导致A TP产量下降,进一步引起生长速率降低.有研究表明［15］,氯霉素主要是通过引起光和作用速率下降,以及有关蛋白(藻红藻蓝蛋白和可溶性蛋白)合成下降,从而对细胞生长产生影响.冉艳［16］等研究了氯霉素对拟南芥STN7和STN8基因表达的影响,发现氯霉素处理组,叶绿体蛋白合成受抑制,核基因STN7表达下调,STN8表达上调.HongTL等［17］报道氯霉素对蛋白核小球藻(C.pyrenoidosa)和周氏四爿藻(Tetraselmischui)生长均有抑制作用.唐颖等［18］研究显示氯霉素对盐藻的生长影响较大.本研究结果表明氯霉素对3种绿藻的抑制作用明显,与前人的研究报道一致.因此,可利用氯霉素抗性筛选技术对这3种绿藻突变株进行抗性筛选.但有关氯霉素对微藻作用机理有待于进一步研究.液体培养时,氯霉素在很大的浓度范围内对真眼点藻的生长没有明显的抑制作用,表明氯霉素可用于其无菌培养;固体培养时,点状魏氏藻、波氏真眼点藻和魏氏真眼点藻氯霉素致死剂量分别为50μg•mL－1、150μg•mL－1、50μg•mL－1,国内外至今未有抗生素对这3种真眼点藻生长影响的报道,因此本研究对今后真眼点藻的研究具有较大的参考价值.硫酸新霉素是一种氨基糖甙类抗生素,其主要作用机制是与核糖体30s亚基结合,抑制蛋白质的合成,硫酸新霉素进入细胞后主要堆积于线粒体和溶酶体中,破坏线粒体膜功能和使溶酶体膜破裂,抑制细胞生长并最终导致死亡［19］.CaJX［20］等研究了6种抗生素和1种除草剂对顿顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)的敏感性,发现其对硫酸新霉素具有较高的耐受性.本研究发现液体培养时3种真眼点藻对硫酸新霉素不敏感.大多数抗生素高浓度对微藻生长起抑制作用,而一些抗生素在低浓度时对藻细胞的生长有一定的促进作用.本研究发现低剂量硫酸新霉素能促进栅藻和爪哇栅藻的生长,高剂量能抑制其生长,产生这种现象的原因可能是低浓度毒物刺激效应(Hormesis).已有研究表明除草剂［21］和抗生素［22,23］等存在低浓度毒物刺激效应,针对低浓度毒物刺激效应机理,有多种理论,但均缺乏足够的实验证据支撑.产生这种现象的原因可能是:(1)抗生素对藻类的直接作用,一方面抗生素可能作为毒物抑制藻类的生长,另一方面也可能在特定浓度范围内促进细胞内活性氧的增加,使微藻的生理、生化成分发生改变,促进微藻的生长［24］;(2)藻菌间既存在着互利关系,也存在拮抗关系,抗生素可能通过抑制与藻共存的菌生长,间接对微藻产生影响［25］.StebbingARD［26］认为这个效应只有适当的实验设计中才能观察到,这就解释了为什么在试验浓度范围内,没有观察到氯霉素促进微藻生长.由于毒物刺激效应的存在,在微藻培养过程中便可以考虑加入适量的抗生素,除菌同时提高生物量,至于这是否会对微藻其它生物学特性产生影响还有待于进一步的研究.综合液体和固体培养的实验结果来看,3种绿藻对氯霉素都表现出高度敏感性.在固体培养中,50μg•mL－1氯霉素即可完全抑制绿藻的生长;而在液体培养中,当用量达10μg•mL－1时,即可明显抑制其生长.因此,氯霉素适宜做3种绿藻突变株抗性筛选剂.对于3种真眼点藻(点状魏氏藻、波氏真眼点藻、魏氏真眼点藻)而言,在固体培养中,氯霉素可作为其突变株抗性筛选剂,筛选浓度分别为50μg•mL－1、150μg•mL－1、50μg•mL－1.。
农药和抗生素在微藻纯种培养中的应用
农药和抗生素在微藻纯种培养中的应用罗秋兰;费小雯;邓晓东【摘要】纯种的分离培养是微藻产品开发、规模培养和科学研究的基础.微藻易受其他生物污染,又无法低温保存,导致其分离培养面临困难.比较了不同浓度的3种农药和3种抗生素分别对微茫藻18A8,小球藻CE14和亚心形扁藻,小新月菱形藻生长的影响,确定它们用于藻种分离的最佳浓度为百菌清25 mg/L、水合霉素25 mg/L、绿邦200 mg/L、卡那霉素25 mg/L、氨苄西林25 mg/L和制菌霉素1.25 mg/L.采集含有微藻的淡水、海水水样先后培养在混合添加了3种适宜浓度的农药和抗生素的培养基,最终抑制了微藻中其他真菌和细菌的生长,实现了微藻的藻种纯化.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2013(040)010【总页数】4页(P86-88,封4)【关键词】微藻;藻种纯化;敏感性;农药;抗生素【作者】罗秋兰;费小雯;邓晓东【作者单位】中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;海南医学院基础医学部,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101【正文语种】中文【中图分类】TK6;Q949.2微藻指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类群体，是含有叶绿素a 并能进行光合作用的微生物的总称[1]。
微藻种类繁多，迄今已经发现的种群有两万多种，广泛分布在各种淡水和海水水体中。
微藻中含有丰富的活性蛋白质、多不饱和脂肪酸、β-胡萝卜素、微藻多糖和其他一些独特的生物活性物质[2]，使得微藻近些年走俏成为生产药品、食品、精细化学品和新型燃料[3]的潜在资源。
培养微藻时不管是光生物反应器，异养型发酵，户外开放池或者水产养殖场作为饵料直接添加，都要求单细胞藻类比较“纯”。
现在大部分微藻的单种都无法进行低温冷冻保存，需要不断继代，这就增加了污染的机会，同时在大规模培养时也可能会混杂其他生物，另外由于科研或者丰富种质库的需要，一些优良藻种的选择和培育都会要求进行单种分离。
抗生素在海链藻培养过程中作用的研究
抗生素在海链藻培养过程中作用的研究岳伟萍【摘要】探讨了海链藻对四种抗生素(头孢唑林钠、哌拉西林钠、盐酸林可霉素、硫酸阿米卡星)的敏感性研究 .研究表明,盐酸林可霉素促进海链藻生长的最佳浓度应该为5 mg/L,哌拉西林钠促进海链藻生长的最佳浓度应该为1 mg/L,而硫酸阿米卡星、头孢唑林钠促进海链藻生长的最佳浓度则都为10 mg/L.【期刊名称】《河北渔业》【年(卷),期】2009(000)007【总页数】5页(P12-16)【关键词】海链藻;抗生素;敏感性;生长抑制;生长促进【作者】岳伟萍【作者单位】淮海工学院海洋学院,江苏,连云港,222005【正文语种】中文【中图分类】S9藻类是一种古老的绿色低等植物，分布甚广，凡是潮湿和光线能到达的地方几乎都有它的踪迹，但绝大部分种类仍生活于水体中。
藻类的营养丰富，蛋白质含量高，氨基酸的种类组成及配比合理，脂肪含量高，富含动物需要的不饱和脂肪酸还含有各种维生素，可作为水产动物的饵料和畜禽饲料添加剂。
从目前的情况看，微藻的培养技术已达到一定水平。
但在培养过程中，敌害生物的污染和危害，目前还难以完全避免，藻液中有少量细菌生存，不会影响微藻的正常生长，但当某种有害菌大量繁殖时会使微藻增殖减慢，藻体相互粘连，下沉死亡。
本课题利用微藻比细菌更强的抗生素耐受性的特点，以抗生素为工具排除微藻培养液中的细菌，获得无菌海洋微藻藻种，并对除菌中应注意的问题进行初步探讨。
控制藻类中细菌数量，尤其在保种及前期培养中，是一项不可忽视的技术措施，抗生素对水体中的有害菌进行杀灭但不能伤及养殖的微藻，对培养和扩大生产微藻具有重要的意义。
海链藻属硅藻门，圆心硅藻目，盘状硅藻亚目，海链藻科，海链藻属。
广泛分布于黄海东海沿岸水域，并在3－5月间成为优势种群；多以胶质丝在壳面边缘连接而成链状群体，温度适应范围广（8～24℃），作为野生藻种被海水虾蟹育苗厂家广泛利用，是海水甲壳类苗种的优良开口饵料，具有巨大的经济价值。
节旋藻和螺旋藻对7种抗生素敏感性的比较研究
节旋藻和螺旋藻对7种抗生素敏感性的比较研究臧晓南;张学成;王高歌;刘金姐;张晓辉;刘滨【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2004(026)003【摘要】对两种丝状蓝藻(钝顶节旋藻和盐泽螺旋藻)在基因工程中常用作选择试剂的7种抗生素--氯霉素、氨苄青霉素、红霉素、链霉素、卡那霉素、庆大霉素和新霉素的敏感性作比较实验.结果表明,两种蓝藻对抗生素的敏感性既有共同的特点,也有明显的差异.它们对红霉素、氯霉素和链霉素最敏感,致死浓度分别为0.1,0.5和5 μg/cm3.两种蓝藻对氨苄青霉素比较敏感,1 μg/cm3的氨苄青霉素即可抑制Arthrospira 341和Spirulina 351的生长,但6 d后生长恢复.Arthrospira341和Spirulina 351对卡那霉素、庆大霉素和新霉素均有抗性,而且存在很大差异:300μg/cm3的卡那霉素对Arthrospira 341的生长仍然没有影响,但对于Spirulina 351,50 μg/cm3的卡那霉素即对其生长有明显抑制作用;200μg/cm3的卡那霉素即可将其全部致死.200 pg/cm3的庆大霉素和300 μg/cm3的新霉素不能抑制Arthrospira 341和Spirulina 351的生长,但在这两种抗生素环境中两种藻的生长状态有很大差异.并验证了氯霉素、红霉素和链霉素是节旋藻和螺旋藻基因转化过程中的有效的抗性选择剂,也从对抗生素敏感性方面表明节旋藻和螺旋藻两个属的遗传差异.【总页数】11页(P82-92)【作者】臧晓南;张学成;王高歌;刘金姐;张晓辉;刘滨【作者单位】中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003;中国科学院,海洋研究所,山东,青岛,266071;中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003【正文语种】中文【中图分类】Q945【相关文献】1.22株螺旋藻(节旋藻)氨基酸成分分析及营养评价 [J], 闫春宇;王素英;董世瑞2.16S rRNA基因与16S-23S rRNA转录单元内间隔区序列分析及其在节旋藻和螺旋藻分类鉴定中的应用 [J], 茅云翔;杨官品;张宝红;张学成3.螺旋藻与节旋藻营养价值的比较研究 [J], 孙鹏;石磊;孙浩4.hoxY基因的克隆及其在节旋藻和螺旋藻系统学研究的应用 [J], 张晓辉;Yoshihiro Shiraiwa;隋正红;张学成5.节旋藻(螺旋藻)高分子量DNA的两种制备方法 [J], 茅云翔;张宝红;杨官品;张学成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
3种常用抗生素应用于海洋微藻无菌化培养的研究
藻 的除 茵 ， 养 ６ｄ继 代． 培
关键词 ： 洋微 藻；抗生素 ； 茵化 ；培养 海 无
中 图分 类号 ： ３ ；Ｑ ４ ． Ｑ９ ５ ９ ９ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｅ Ｃｏ ｍ ｏ ｌ ｔ ｄ ｆＴｈ ｅ ｍ ｎ ｙ Ａｎｔｂ ｏ ｉｓ ｉ ｉ ｉ ｔｃ ｎ ｔ ｅ Ａｘ ｎｉ ｌｕ ｅ ｏ ａ ｉ － ｉ ｒ ａ ｇ ｅ ｈ ｅ ｃ Ｃｕ ｔ ｒ ｆＭ ｒｎｅ Ｍ ｃ ｏ ｌ ａ
（ 天津 商 学 院 生 物 技 术 与 食 品科 学 学 院 ， 津 ３０ ３ ） 天 ０ １４
摘 要 ：采 用青 霉 素 、 酸 庆 大 霉素 、 硫 头孢 他 啶 ３种 常 用抗 生 素 处理 海 洋微 藻 ， 以确 定 分 离 、 纯化 微 藻时 对 藻 细胞 无 害
并能抑制伴生杂茵生长的抗生素浓度 和培养时间．结果表 明： 青霉素的性质 比较温和 ， 能广泛地用于微藻 的除茵； 低
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第 ２ 卷 第 ２期 ７ ２０ 年 ６ ０７ 月
天 津 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＴｉｎｉ ｒ ｌＵｎｖ ｒｉ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ａ ｊ Ｎｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｎ ｙ（ ｔｒ ｌ ｉｎ ｅＥ ｉｏ ） Ｓ ｉ
ｉｄｃ ｔｄ ｔｅｓｌｅｒｓ ｌ ．Ｔｈ ｒｆｒ ｈ ｘ ｎｃｃ ｌ ｒ ｆ ｒ ｅｍｉｒ ａｇｅｗａ ｕ ｇ ｓｅ Ｏａ ｄ ０ ／ ｅ ｉｉｉｏ ｎ ｉａｅ ｈ ａ ｌ ｅｕｔ Ｙ ｓ ｅｅｏｅｔｅａ ｅ ｕｔ ｅｏ ｉ － ｃｏ ｌａ ｓｓｇ ｅｔ ｔ ｄ ｅ ３ ０ｍｇ Ｌ ｐ ｎｅｌｎ ｒ ｉ ｕ ａ ｍ ｎ ｄ ｄ ｌ ｏ ０ ／ ｅｔｍｙｉ ｕｆｔ，６ｄｓ ｂ ｕｔｒ． ｒ１ ０ ｍｇ Ｌ ｇ ｎａ ｅｎｓ ｌ ｅ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｕ
不同海洋饵料微藻对抗生素的敏感性差异分析
第53卷第2期 2007年4月武汉大学学报(理学版)J.Wuhan Univ.(Nat.Sci.Ed.)Vol.53No.2 Apr.2007,249～254 收稿日期:2006212208 通讯联系人 E 2mail :tangxx @基金项目:国家自然科学基金资助项目(30270258);教育部新世纪优秀人才计划项目(NCET 20520597)作者简介:周文礼(19692),男,博士生,现从事生态毒理学研究. E 2mail :saz0908@文章编号:167128836(2007)022*******不同海洋饵料微藻对抗生素的敏感性差异分析周文礼,王 悠,肖 慧,王仁君,曲 良,唐学玺(中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003) 摘 要:以细胞数量和叶绿素a 含量为观测指标,研究了氯霉素、遗传霉素(G418)、青霉素对3种海洋饵料微藻:小球藻(Chlorella vul garis Beij.),金藻8701(Isochrysis galbana Parke 8701)和小新月菱形藻(N itzschia clos 2teri um Ehr.)生长的影响.结果表明:低于100mg ・L -1的氯霉素对小球藻的生长影响差异不显著(p >0.05),200mg ・L -1时抑制作用显著;低于25mg ・L -1的氯霉素促进金藻8701的生长,大于100mg ・L -1时显著抑制;小新月菱形藻的生长随着氯霉素浓度的增高而不断下降,表现出明显的负相关性.不同浓度的G418对3种藻的生长均有明显的抑制作用.低于100mg ・L -1的青霉素能够促进3种藻的生长,随着浓度的升高,相对增长率逐渐下降.实验结果可为3种海洋饵料微藻的无菌系建立提供参考.关 键 词:抗生素;海洋饵料微藻;细胞密度;叶绿素a ;无菌培养中图分类号:Q 945.3;X 173 文献标识码:A0 引 言 海洋饵料微藻是影响水产养殖业发展的关键因素之一[1].目前的饵料微藻培养过程中经常发生污染现象,严重的能够导致养殖生物育苗失败.如何迅速培养出高密度、无污染的海洋的饵料微藻、并提高长时间保存的成功率,是水产养殖业亟待解决的重要问题,无菌纯藻种的获得是重要的解决途径之一[2,3].叶绿素是海洋浮游植物光合作用的基础,是浮游植物利用光能进行光合作用将无机物质转变为有机物质时,有机物生产力的一个重要指标[4].海洋微藻通过光合作用提供蛋白质、脂肪和碳水化合物以及其他多种生物活性物质,是软体动物和甲壳类动物幼苗期生长过程中不可缺少的食物链组成部分[5].目前,抗生素在调节和控制高等植物生长发育的作用及作用机理等方面的研究,引起了广大研究者的高度关注[6].对海洋原核生物和真核生物基因工程的研究也取得了一定的进展[7].但抗生素对海洋微藻的叶绿素a 含量的影响,国内外未见报道.本试验以常见的3种饵料微藻:小球藻(C.v ul garis )、金藻8701(I.galbanast rai n 8701)和小新月菱形藻(N.closteri um.)为研究对象,在实验室条件下研究了不同浓度的3种抗生素对海洋饵料微藻的密度和叶绿素a 含量的影响,并分析其可能的作用机理,以期为建立海洋饵料微藻无菌体系提供基础依据.1 材料与方法1.1 微藻及培养小球藻、金藻8701和小新月菱形藻由中国海洋大学水产学院藻种室提供,培养海水取自青岛市鲁迅公园自然海水,经沉淀、过滤、1.05kg ・cm -2,121.3℃灭菌20min 后使用.f/2培养液中培养[8](小新月菱形藻另加硅酸钠30mg ・L -1),光照培养箱中培养.培养温度为(20±0.1)℃(小新月菱形藻为15℃),光照60μmol ・m -1・s -1,光暗周期12L ∶12D.每天摇动培养瓶数次,防止附壁或下沉.1.2 细胞密度及叶绿素a 测定试验中,接种指数生长期的3种微藻至新配制的f/2培养液中,每种藻实验总体积为1000mL ,小球藻、金藻8701和小新月菱形藻的起始密度分别为(单位:1×104cells ・mL -1):100,40,100;叶绿素武汉大学学报(理学版)第53卷a起始含量分别为:小球藻:0.15mg・L-1,金藻8701:0.09mg・L-1,小新月菱形藻:0.09mg・L-1.每24h取样,L ugol’s碘液固定,血球计数板计数,观察细胞密度的变化.在抽气负压(<50kPa)的条件下,用0.65μm 玻璃纤维滤膜过滤微藻,过滤体积为50mL.过滤后的滤膜放入15mL具塞试管中,加入10mL体积分数为90%的丙酮,盖紧试管塞,振荡后用铝箔包裹立即放入冰箱,萃取12～24h后测定.取出样品半小时,使样品温度与室温一致后,荧光分光光度法测定叶绿素a含量[9],实验共10d,计算相对增长率的变化[7].相对增长率计算公式为:K=(lg N t-lg N0)/t,N0:藻的起始密度或叶绿素a起始含量; N t:培养t时间后的藻的起始密度或叶绿素a含量; t:培养时间.1.3 抗生素处理氯霉素(chloramp henicol,Cm),遗传霉素(ge2 neticin,G418),青霉素(penicillin)购自Sigma公司.抗生素母液配制参照文献[10],经细菌过滤器(0.22μm)抽滤灭菌后用于后续试验.在预备试验的基础上,将氯霉素,G418,青霉素分别加入到处于对数生长初期的3种海洋饵料微藻培养液中,使抗生素终浓度分别为10,25,50,100, 200mg・L-1.实验过程中隔天补充抗生素,保持终浓度不变.1.4 数据统计实验设置对照组,3个平行,两次重复,取平均值作为实验结果(Mean±S.D).OriginPro7.0软件进行统计分析.t2test检验对照组与试验组之间的差异显著性.2 结果与分析2.1 三种海洋饵料微藻对氯霉素的敏感性差异在实验浓度范围内,10～100mg・L-1的氯霉素处理对小球藻的数量变化和叶绿素a含量有促进作用,与对照组相比,差异不显著(p>0.05)(图1a,图2a);200mg・L-1的氯霉素能显著抑制其数量增加,图1 氯霉素对3种海洋微藻细胞密度的影响a:小球藻 b:金藻8701 c:新月菱形藻图2 氯霉素对3种海洋微藻叶绿素a含量的影响a:小球藻 b:金藻8701 c:新月菱形藻052第2期周文礼等:不同海洋饵料微藻对抗生素的敏感性差异分析降低叶绿素a 的含量(p <0.05).低浓度(10～25mg ・L -1)的氯霉素对金藻8701的生长有促进作用,但较高浓度(>100mg ・L -1)胁迫则抑制金藻8701的细胞数量的增加和叶绿素a 含量的升高,与对照相比,差别显著(p <0.05)(图1b ,图2b ).氯霉素浓度大于50mg ・L -1时明显抑制小新月菱形藻的生长(p <0.05),200mg ・L -1的氯霉素则能在3d 内完全灭杀体系中的小新月菱形藻(图1c ,图2c ).2.2 三种海洋饵料微藻对遗传霉素的敏感性差异不同浓度的G418对3种饵料微藻细胞数量和叶绿素a 含量均有明显抑制(图3,图4).与对照组相比,抗生素处理的第5天,10～200mg ・L -1的G418对3种饵料微藻数量增长和叶绿素a 含量变化的影响均呈显著差异(p <0.05);大于100mg ・L -1的G418对小球藻(图3a ,图4a )和金藻8701(图3b ,图4b )的影响差异极显著(p <0.01);对小新图3 G418对3种海洋微藻细胞密度的影响a :小球藻b :金藻8701c :新月菱形藻图4 G 418对3种海洋微藻叶绿素a 含量的影响a :小球藻b :金藻8701c :新月菱形藻月菱形藻的抑制更为明显,50mg ・L -1G418处理后的第3天即呈现极显著差异状态(图3c ,图4c ).2.3 三种海洋饵料微藻对青霉素的敏感性差异低于100mg ・L -1的青霉素对小球藻的生长有促进作用(图5a ,图6a );同样不大于25mg ・L -1的青霉素对金藻8701有生长刺激效应,表现为细胞数量和叶绿素a 浓度的显著增加;(图5b ,图6b );试验浓度范围内青霉素对小球藻和金藻8701生长的影响差异不显著(p >0.05);相比之下小新月菱形藻受青霉素影响更为明显,200mg ・L -1的青霉素显著影响小球藻的生长(p <0.05)(图5c ,图6c ). 根据相对增长率计算公式,得到3种抗生素对不同海洋微藻细胞密度和叶绿素a 含量的96h 半数抑制浓度.如表1,表2所示.表1 3种抗生素对不同海洋微藻细胞密度的96h 半数抑制浓度mg ・L -1微藻氯霉素G 418青霉素C.vul garis>20059>200I.galbanast rain 870118721>200N.closteri um5515115152武汉大学学报(理学版)第53卷图5 青霉素对3种海洋微藻细胞密度的影响a :小球藻b :金藻8701c :新月菱形藻图6 青霉素对3种海洋微藻叶绿素a 含量的影响a :小球藻b :金藻8701c :新月菱形藻表2 3种抗生素对不同海洋微藻叶绿素a含量的96h 半数抑制浓度mg ・L -1微藻氯霉素G418青霉素C.v ul garis>20082>200I.galbanast rain 870119569>200N.closteri um8748165 通过细胞数量变化和叶绿素a 含量变化得到的3种抗生素的半数抑制浓度并不完全相同,说明表示微藻对抗生素的敏感性时,不同指标间存在一定的差异,试验中发现叶绿素a 含量变化与藻细胞数量变化保持着规律上的一致性,但在时间上存在滞后现象.3 讨 论从抗生素对海洋饵料微藻的影响途径上看,既可能是直接作用于藻体,与微藻的某些成分结合,改变微藻的生理、生化成分,造成海洋微藻生长状态的改变[11];也可能是抗生素抑制了与藻共存的细菌的生长.而这些细菌的存在,可能会促进或抑制微藻的生长,因此,抗生素的加入,可能是去除了抑制微藻生长或与微藻竞争营养的原核生物,从而使微藻生长处于良好状态,也可能是去除了对海洋微藻生长有利的细菌种类,不利于微藻生长[12].最终表现为细胞数量和叶绿素a 含量的增加或减少.氯霉素分子中含有氯及硝基,它可与原核细胞核蛋白体50s 亚基结合,干扰细胞内核糖体的蛋白质合成,抑制细胞生长并最终导致死亡;而真核生物核蛋白体为70s 亚基[13],因此氯霉素可以作为抑菌剂用于抑制原核生物的生长.3种微藻对氯霉素的敏感程度从大到小依次为:小新月菱形藻,金藻8701,小球藻(表1,表2),试验结果与已有报道不完全相同:黄健等[7]在比较72h EC 50后发现,氯霉素对不同微藻的敏感性大小顺序为:小新月菱形藻,小球藻,金藻8701;Torkildsen 等[14]发现金藻8701对氯霉素的耐性较强;Uriarte 等[3]的研究显示小球藻252第2期周文礼等:不同海洋饵料微藻对抗生素的敏感性差异分析对氯霉素非常敏感;Sahul等[15]则认为小球藻对氯霉素胁迫并不敏感.研究结果差异可能与抗生素溶液所使用的溶剂、使用抗生素浓度、微藻不同的生长阶段、实验条件的差异以及体系中的藻2菌相互作用[16,17]等有关.3种海洋微藻对较低浓度的G418都很敏感,可能原因是N ptⅡ(Neomycin p hosp hot ransferaseⅡ)基因产物能够通过酶促磷酸化使氨基葡糖苷类抗生素失活[18],从而解除抗生素的毒性.由N ptⅡ基因编码的新霉素磷酸转移酶所对应的G418在多种植物中都表现出较低的本底,对微藻生长的影响较大.青霉素一方面通过促进细胞内核酸和蛋白质的合成来促进叶绿素a的合成,另一方面通过降低细胞中叶绿素酶的活性来延缓叶绿素的降解,因而能延缓微藻的衰老,增加光合能力和延长光合时间,从而提高细胞叶绿素a的含量,提高有机物质的产量[19].本实验证实了这一现象的存在青霉素能够抑制转肽酶或羧肽酶的活性,破坏细胞壁,使原生质膜暴露,最终造成细胞死亡[20].金藻8701是无细胞壁的,小球藻虽然有纤维素细胞壁,但很薄,而小新月菱形藻是有细胞壁的,这种细胞结构上的差异可能是造成微藻敏感性差异的根本原因.依据3种抗生素对试验饵料微藻的96h半数抑制浓度,仅从微藻细胞数量变化和叶绿素含量变化的角度而言,氯霉素用于3种微藻的最适除菌浓度分别为:小球藻:200mg・L-1,金藻8701:100mg ・L-1,小新月菱形藻:50mg・L-1;青霉素在3种微藻中的最适除菌浓度分别为:小球藻:200mg・L-1,金藻8701:200mg・L-1,小新月菱形藻:100mg・L-1.具体使用抗生素法建立无菌藻培养体系时,需要结合细菌对抗生素的敏感性试验选取适合的浓度.由于3种饵料微藻均对遗传霉素有较强的敏感性,故不适合用于本试验3种微藻无菌系的建立.参考文献:[1] Pisman T I,Pechurkin N S,Somova L peti2tion between Links in Producer2Consumer TrophicChains in an Aquatic Closed System with SpatiallySeparated Components[J].A dvances in S pace Re2search,2001,9:159921603.[2] G omez2G il B,Roque A,James F,et al.The Use andSelection of Probiotic Bacteria for Use in the Culture ofLarval Aquatic Organisms[J].A quaculture,2000,191:2592270.[3] Uriarte I,Farias A,Castilla J C.Effect of AntibioticTreatment During Larval Development of The ChileanScallop Argopecten purpuratus[J].A quacultural En2 gineering,2001,25(3):1392147.[4] Krom M D,Thingstad T F,Brenner S,et al.Summa2ry and Overview of the Cyclopsp Addition LagrangianExperiment in the Eastern Mediterranean[J].Dee p S ea Research PartⅡ:Topical S tudies in Oceanog ra2 p hy,2005,52(22223):309023108.[5] Viviani R,Boni L,Cattani O,et al.Fatty Acids,Chlorophylls and Total Silicon in Mucilaginous Aggre2 gates Collected in A Coastal Area of the Northern Adriatic Sea Facing Emilia2Romagna in August1988[J].Science of the Total Envi ronment,1995,165:1932 201.[6] Ali M S,Saleem M,Yamdagni R,et al.Steroid andAntibacterial Steroidal G lycosides from Marine Green Alga Codium iyengarii Borgesen[J].N atural Product L etters,2002,16:4072413.[7] 黄 健,唐学玺,宫相忠,等.海洋微藻基因工程的选择标记[J].植物学报,2000,42:8412844.Huang Jian,Tang Xuexi,G ong Xiangzhong,et al.Se2 lective Marker of Marine Microalgal Genetic Engineer2 ing[J].A cta B otanica S inica,2000,42:8412844(Ch).[8] Guillard R R,Hallegraeff G M.M anual on H arm f ulM arine Microal gae[M].Paris:UN ESCO’s Work2 shop s,1995:45262.[9] 宁修仁,孙 松.海湾生态系统观测方法[M].北京:中国环境科学出版社,2005:68275.Ning Xiuren,Sun Song.Observational Methods aboutB ay2Ecosystem[M].Beijing:China EnvironmentalScience Press,2005:68275(Ch).[10]Sambrook J,Fritsch E F,Maniatis T.Molecular Clo2ning2[M].New york:Cold Spring Harbor Laborato2 ry Press,1992:9112913.[11]Faust M,Altenburger R,Backhaus T,et al.Predic2tive Assessment of the Aquatic Toxicity of Multiple Chemical Mixtures[J].J ournal of Envi ronmentalQualit y,2000,29:106321068.[12]Backhaus T,Scholze M,Grimme L H.The SingleSubstance and Mixture Toxicity of Quinolones to the Bioluminescent Bacterium Vibrio fischeri[J].A quaticTox icology,2000,49:49261.[13]Campa2Córdova A,Luna2G onz lez A,Ascencio F.E ffects of Chloramphenicol,Erythromycin,and Furazoli2done on G rowth of Isochrysis galbana and Chaetoceros gracilis[J].A quaculture,2006,30(6):126.[14]Torkildsen L,Magnesen T.Hatchery Production ofScallop Larvae(Pecten max im us)Survival in DifferentRearing Systems[J].A quaculture I nternational, 2004,12:4892507.352武汉大学学报(理学版)第53卷[15]Sahul A S,Balasubramanian G.Antibiotic Resistancein Bacteria Isolated f rom A rtemia nau plii and Efficacy of Formaldehyde to Control Bacterial Load[J].A qua2 culture,2000,183:1952205.[16]徐金森,郑天凌,郭清华,等.两种海洋细菌对赤潮藻的细胞生物量的影响研究[J].海洋科学,2002,26(12):57260.Xu Jinsen,Zheng Tianling,Guo Qinghua,et al.Influ2 ence on the Cell Biomass of Red Tide Alga A lex and ri2 um T amarense(Labor)Balech Cultured with TwoMarine Bacteria[J].M arine S ciences,2002,26(12):572 60(Ch).[17]Hancock R E.Resistance Mechanisms in Pseudomonasaeruginosa and Other Nonfermentative Gram2Negative Bacteria[J].Clinical I nf ectious Disease,1998,27(1):93299.[18]Samuelsen O B,L unestad B T,Ervik A,et al.Stabili2ty of Antibacterial Agents in Artificial Marine Aqua2 culture Sediment Studied under Laboratory Conditions [J].A quaculture,1994,126(2):2832290.[19]Kumar H D.Streptomycin and Penicillin2Induced Inhi2bition of Growth and Pigment Production in Blue2Green Algae and Production of Strains of A nacystis ni dulans Resistant to These Antibiotics[J].J ournal of Ex perimental B otany,1964,15:2322250.[20]Allard B,Templier parison of Neutral LipidProfile of Various Trilaminar Outer Cell Walls(TL S)2 Containing Microalgae with Emphasis on Algaenan Oc2 currence[J].Phytochemist ry,2000,54:3692380.Sensitivity of Several Marine Microalga to AntibioticsZH OU Wenli,WANG You,XIAO H ui,WANG R enjun,QU Liang,TANG Xuexi(College of Marine Life Science,Ocean University of China,Qingdao266003,Shandong,China) Abstract:Three species of marine bait microalgae:Chlorell a v ul garis.,Isochrysis galbanast rain8701 and N itzschi a closteri um were subjected to t hree antibiotics,Chloramp henicol(Cm),Geneticin(G418) and Penicillin at t he different concent rations to test t heir responses to t he t hree antibiotics in terms of growt h(cell quantity,Chlorop hyll2a levels).Result s showed t hat:Cm had no significant effect on growt h of C.v ul g aris when t he concentration was below100mg・L-1(p>0.05).Cm at low concent ration(<25 mg・L-1)can stimulate t he growt h of I.galbanast rain8701but showed an inhibitory effect on it s growt h at high concent ration(100mg・L-1).Cm had an inhibitory effect on t he growt h of N.closteri um at all con2 cent rations.G418significantly inhibited t he growt h of t hree microalgae.Low concent ration of Penicillin (<100mg・L-1)increased t he growt h of C.v ul garis,I.g albanast rai n8701and N.closteri um but t he rel2 ative growt h rate(K)decreased steadily wit h t he increasing co ncent ration.Penicillin demonstrated slight2 ly inhibitory effect on N.closteri um at higher concent ration,t hough insignificantly(p>0.05).Our result s also indicated t hat t he optimal concent rations of Cm on t he t hree microalgal growt h were C.v ul garis:200 mg・L-1;I.g albanast rai n8701:100mg・L-1;N.closteri um:50mg・L-1respectively,and Penicillin on t he t hree microalgal growt h were C.v ul g aris:200mg・L-1;I.g albanast rai n8701:200mg・L-1;N.closteri2 um:100mg・L-1respectively.K ey w ords:antibiotics;marine microalgae;cell density;chlorop hyll2a;axenic cult ure452。
219316038_基于抗生素敏感性构建索罗金小球藻异养无菌体系的研究
蔡伟鑫，刘心宇，马瑞娟，等. 基于抗生素敏感性构建索罗金小球藻异养无菌体系的研究[J]. 食品工业科技，2023，44（12）：148−156. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080251CAI Weixin, LIU Xinyu, MA Ruijuan, et al. Construction of Heterotrophic Axenic System of Chlorella sorokiniana Based on Antibiotic Sensitivity[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(12): 148−156. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080251· 生物工程 ·基于抗生素敏感性构建索罗金小球藻异养无菌体系的研究蔡伟鑫，刘心宇，马瑞娟，陈剑锋，谢友坪*（福州海洋研究院海洋生物制造技术研发中心，福州大学，福建福州 350108）摘 要：为构建索罗金小球藻（Chlorella sorokiniana FZU60）的异养无菌体系，对其共生菌进行分离和鉴定，并考察了8种常见抗生素（头孢噻肟、卡那霉素、新霉素、氨苄青霉素、链霉素、四环素、氯霉素和红霉素）对共生菌和藻株FZU60生长的影响。
结果表明：异养体系中主要的共生菌为芽孢杆菌（Bacillus ）（78.76%）和甲基杆菌（Methylobacterium ）（3.14%），且10 mg/L 头孢噻肟、10 mg/L 四环素、100 mg/L 卡那霉素和100 mg/L 红霉素对这两株共生菌均具有较好抑制效果，但对藻株FZU60的生长无明显影响。
在此基础上，进一步考察了不同抗生素组合对藻株FZU60异养共生菌的抑制效果，发现采用10 mg/L 头孢噻肟、10 mg/L 四环素和100 mg/L 卡那霉素的抗生素组合可成功构建异养无菌体系，且经3次传代培养后藻株FZU60仍可维持稳定的生长及无菌状态。
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收稿日期：2011-10-27；修回日期：2011-12-14基金项目：宁夏高等学校科学研究项目，国家大学生创新实验项目（101074923），宁夏大学大学生创新实验项目（11HGG04）作者简介：麻晓霞（1980-），女，宁夏银川人，讲师，硕士，研究方向：生物质能源研究。
通信作者：马玉龙E-mail：nxylma@163．com ·综述·微藻对常用抗生素敏感性的研究进展麻晓霞，马丽萍，石勋祥，马玉龙（宁夏大学化学化工学院，宁夏银川750021）摘要：在微藻培养过程中，需在藻液中加入抗生素以达到除菌、抑菌的目的。
对近年来微藻的抗生素纯化技术进行了综述，对选择抗生素的方法、抗生素抑菌机理及常用抗生素对微藻培养的影响等方面进行了归纳和分析，并对无菌化培养的研究前景做了展望。
关键词：微藻；抗生素；研究进展中图分类号：Q946文献标志码：A文章编号：1005-5673（2012）01-0083-04The research progress of sensitivity of microalgaes to common antibioticsMA Xiao-xia，MA Li-ping，SHI Xun-xiang，MA Yu-long（College of Chemistry and Chemical Engineering，Ningxia University，Yinchuan750021，China）Abstract：Antibiotics are added into the medium used for microalgaes culture to inhibit the growth of bacteria．This paper reviews the action mechanism of antibiotic，the influence of antibiotic on microalgaes culture，and the future prospect of ster-ile culture．Key words：Microalgaes；Antibiotics；Research progress藻类尤其是微藻，富含蛋白质、脂肪、EPA、DHA 等多种生物活性物质，具有生长快、产量高、可定向培养、适应能力强、易调控等特点，种类繁多、生物量大、分布广，引起了各个领域学者的高度关注。
目前，微藻广泛应用于开发生物质能［1］、固定吸收CO2［2］、生物吸附治理水体重金属［3］等领域。
微藻的纯种培养和保存是其应用的基础和关键性环节，也是研究其生理、生化、营养价值、药理学、毒理学等必不可少的步骤［4］。
在微藻的常规培养中，藻液中存在大量的不同种类的杂菌，这些杂菌与藻类之间存在着密切的联系，它们既可能促进微藻的生长，也可能抑制其生长，因此藻、菌之间的关系一直是微藻研究的重要课题之一。
而防治污染则是微藻培养过程中最重要的一环。
通常情况下，少量杂菌不会影响藻种的正常培养，但当某种有害菌大量繁殖时，会使藻种生长减慢，藻体老化和下沉死亡，从而限制了微藻的生长繁殖。
因此，预防被其他微生物污染是微藻无菌化培养的一个重要研究领域。
抗生素可抑制水生细菌的繁殖，在除菌、抑菌方面表现出了强大的作用［5］。
人们在研究微藻培养过程中，往往需在藻液中加入抗生素，以达到除菌、抑菌的目的。
目前微藻对抗生素敏感性研究仍参差不齐。
本文作者就近年来微藻无菌化技术中抗生素法的研究进展作一综述。
1抗生素法无菌化作用原理抗生素（Antibiotics）是微生物的代谢产物或合成的类似物，能抑制其他微生物的生长和存活，而对自身不会产生严重的影响。
抗生素的主要作用是抑制细菌的生长，它主要是通过影响细菌菌体的代谢过程，改变细菌的菌体形态而发挥其抑菌和杀菌作用，其作用机制主要包括以下4种类型：抑制细菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成以及抑制核酸的转录和复制［6］。
由于藻和细菌对抗生素的敏感性有一定差异，因而可以利用抗生素除去与藻共存或污染的细·38·微生物学免疫学进展2012年第40卷第1期Prog in Microbiol Immunol Feb．2012，Vol．40，No．1 DOI:10.13309/ki.pmi.2012.01.010菌［7］。
选用合适的抗生素是关键问题，而理想的抗生素应具备2个特点，即抑（杀）菌活性强和差异毒力大［8］。
抗生素差异毒力的大小是由其作用机制所决定的，是指所选用抗生素对杂菌的灭杀或抑制作用，与其对微藻损伤程度之间的差异。
差异毒力越大，越有利于除去杂菌。
当抗生素在干扰杂菌的某一代谢环节时，而此环节恰好微藻不具有，此时便显示出较大的差异毒力。
从抗生素的作用机制来看，更适于真核型微藻的培养与纯化。
抗生素对藻类本身有直接的作用，既可能作为毒物抑制藻类的生长，又可能在特定浓度时发生毒物刺激效应，进一步激活蛋白酶，调节合成以及诱导基因表达等，从而促进微藻细胞生长。
若微藻种类不同，其杂菌群落亦不同，因此需根据杂菌药敏性试验、抗生素作用效果和微藻的抗生素耐受试验，来进一步确定合适种类的抗生素及合适的浓度。
2不同抗生素对微藻生长的影响不同抗生素对微藻的影响不同。
抗生素既可抑制藻类的生长，又可促进微藻生长，而其作为藻类遗传转化中的选择标记已被多次报道［9］。
青霉素、硫酸庆大霉素、氯霉素、链霉素、氨苄青霉素等都对微藻生长有影响。
2．1青霉素对微藻生长的影响青霉素是杂环类结晶型氨基酸，通常采用的是青霉素钠盐，因为青霉素钠盐比青霉素易溶于水［10］。
青霉素的性质较温和，而Eguchi等的研究表明，青霉素不能明显地抑制藻类的生长，但可普遍作用于微藻［11］。
在微藻液中添加适量青霉素时，会使细胞壁缺损，抗渗透压能力降低，引起菌体变形、破裂而死亡。
然而不同青霉素浓度对不同微藻类的影响不同。
青霉素在500mg/L浓度下才表现出一定的抑制微藻［普通小球藻（Chlorella vulgaris）和蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）］生长的作用［12］。
当浓度在0．25 1．00mg/L范围内，青霉素对巴夫藻的生长有一定抑制作用；浓度为0．5 1．0mg/L 时有利于异胶藻的培养和保存且效果较好；浓度≥2．0mg/L对三角褐指藻的生长有明显的抑制作用［13］。
有文献提到青霉素对小球藻、扁藻、中肋骨条藻、微小原甲藻培养液内的杂菌群落均有明显的抑制作用，进而可知同种抗生素对不同种微藻培养液中的细菌抑制作用存在差异。
造成这些差异的原因是多方面的，可能与藻菌体系的差异有关，也可能与微藻的不同生长阶段、实验条件的差异和选用指标有关。
2．2硫酸庆大霉素对微藻生长的影响硫酸庆大霉素属新霉素类，为氨基拟寡糖类抗菌素，具有广谱性。
其作用机理是影响蛋白质的合成，对多种革兰氏阴性菌及阳性菌都具有抑菌和杀菌作用，同时在微藻除菌方面得到了广泛应用。
低浓度（100mg/L）的硫酸庆大霉素能广泛用于微藻的除菌，为确定分离、纯化微藻时对藻细胞无害并能抑制伴生杂菌生长提供了依据［14］，且能获得无菌眼点拟微绿球藻藻株［15］。
浓度为50 100mg/L时，庆大霉素对湛江等鞭金藻细胞生长有促进作用，当浓度为1000mg/L时，对藻细胞生长有明显的抑制作用［16］。
而浓度为125mg/L能抑制湛江叉鞭金藻中的有害菌，并能使该藻恢复到最佳生长状态［17］。
因此低浓度（100mg/L）的硫酸庆大霉素不仅可以广泛用于微藻的除菌，对藻细胞生长有促进作用，而且还可以作为该微藻的基因工程阳性选择标记，为今后的有关研究提供了可靠的依据。
2．3氯霉素对微藻生长的影响氯霉素是从委内瑞拉链霉菌（Streptomyces vene-zuela）中分离提取的广谱抗生素。
对许多需氧革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌、厌氧的菌质体都有抑制作用。
不同微藻对不同浓度氯霉素的敏感性存在差异。
亚心形扁藻和四爿藻对浓度为25mg/L的氯霉素敏感［18］。
然而25mg/L氯霉素不但能够有效控制其细菌污染，且通气培养的小球藻生长量和代谢产物积累是无抗生素情况下的1．6倍［19］。
当浓度≤100mg/L时对小球藻的生长影响差异不显著，200mg/L时抑制作用显著［20］。
而50mg/L浓度的氯霉素就对针晶蓝纤维藻的生长产生明显的抑制作用［21］。
氯霉素作为基因工程的选择标记已有不同报道。
为了获得稳定的转基因小球藻藻株，发现200mg/L氯霉素不能完全抑制小球藻的生长，故不能作为小球藻的基因工程选择标记［22］。
但有报道表明氯霉素适合作为盐藻基因工程的筛选抗生素［23］。
但由于未知的原因，400mg/L氯霉素对盐藻有抑制，不同于已有的报道［24］。
氯霉素可抑制伴藻杂菌，促进藻细胞生长，同时在研究基因工程选择标记的研究中现已成为热点关注的问题。
2．4链霉素对微藻生长的影响链霉素属氨基糖苷类广谱抗生素，可抑制细菌蛋白质的生物合成，对静止期细菌的杀灭作用较强。
微藻对链霉素的敏感性存在差异，且在抑菌方面有不同的报道。
链霉素对一株有毒的塔玛亚历山大藻（A．tamarense）的生长无明显抑制作用，可用于藻株无菌化培养的研究［25］。
0．1mg/L和0．5mg/L的链霉素对中肋骨条藻生长的影响较小［26］。
而4 8mg/L链霉素对节旋藻的生长有抑制作用［27］。
当链霉素浓度为1000mg/L时，对波吉卵囊藻生长无明显影响，但对藻液中细菌有明显抑制作用［28］。
两种丝状蓝藻（钝顶节旋藻和盐泽螺旋藻）在基因工程中常用链霉素作选择标记［29］。
有关链霉素在基因工程中作选择标记已成为热点问题。
2．5氨苄青霉素对微藻生长的影响氨苄青霉素属β-内酰胺类抗生素，不同微藻对其敏感性存在差异。
氨苄青霉素对塔玛亚力山大藻的生长抑制作用明显。
随着氨苄青霉素浓度的升高，藻细胞的生长明显减慢，细胞生长的衰退期提早出现［30］。
而Wang等的试验证实，100mg/L氨苄青霉素可促进A．tamarense CI01的生长，当浓度为1000mg/L时，藻类生长受抑制并最终死亡［31］。
低浓度（0．5mg/L）的氨苄青霉素对小球藻细胞生长有明显促进作用，可用于小球藻纯化过程中抑菌［32］。
当氨苄青霉素浓度≤1．0mg/L时，铜绿微囊藻的生长完全受到抑制，且氨苄青霉素可作为铜绿微囊藻遗传转化的选择标记［33］。
2．6其他抗生素对微藻生长的影响除上述几种抗生素应用于藻类的除菌及基因工程中选择标记外，卡那霉素、红霉素、土霉素、盐酸林可霉素、硫酸阿米卡星、派拉西林钠、头孢唑啉钠等也有报道。
卡那霉素浓度≤100mg/L对紫球藻的影响较小，但能抑制或杀灭其伴生的杂菌，可用于藻种纯化过程中抑菌［34］。