蓝藻厌氧发酵液对生菜产量与品质的影响
高考生物复习试题 第九单元 专题二十三 传统发酵技术与微生物的应用 全国版(含答案)
第九单元生物技术实践专题二十三传统发酵技术与微生物的应用考点1 传统发酵技术的应用1.[2021陕西渭南六校联考,15分]回答下列有关泡菜制作的问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是。
为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即乳酸菌进行的过程。
该过程发生在乳酸菌细胞的中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、和等。
(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。
这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,原因是。
2.[2020河北九校联考,15分]请回答下列利用微生物发酵制作食品的相关问题:(1)果酒制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在、呈的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜,其形成原因是。
当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为,再转变为醋酸。
(3)民间制作腐乳时,当豆腐上长出毛霉后,要对豆腐进行装瓶,制作后期要加入酒和卤汤,其中酒含量一般控制在左右,若酒精含量过高,会导致。
(4)工业化生产以上食品,需要对微生物进行纯化。
不同微生物培养的温度和时间往往不同,可以每隔24小时统计一次菌落数目,选取时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。
在一定的培养条件下,依据微生物在固体培养基上形成菌落的(请写出两种)等特征可以区分不同的菌落。
考点2 微生物的培养与应用3.[2021安徽示范高中联考,15分]大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色。
其培养基配方如表所示。
成分蛋白胨乳糖磷酸二氢钾琼脂蒸馏水2%的伊红水溶液0.5%的美蓝水溶液20~含量10 g 10 g 2 g1 000 mL 20 mL 13 mL30 g回答下列问题:(1)该培养基中,蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有和维生素。
稻秸与蓝藻混合厌氧发酵产沼气试验研究
蓝藻 中有机 物质 含 量 很 丰 富 ， 中含 有 质 量 分 数 ５ ％ 的粗 蛋 白 、％ 一１ ％的 藻 蓝 蛋 白、０ 的藻 多 其 ０ ５ ５ ４％ 糖 ＿ ｌ富含充 足 的氮 和碳 源 ， 开发 蓝藻作 为厌 氧发 酵原 料 获得 生 物 质能 源是 解 决蓝 藻 污染 的一 个 有 效手 １， ２ 故 段． 目前利用 稻秸 和 蓝 藻 进 行 预 处 理 ， 将 二 者 分 别 与其 它 材料 混 合 进行 厌 氧 发 酵 生 产 沼 气 已有 一 些 报 或 道［ ， 是产 气效果 都 不是 十分理想 ［］例 如 ， 志军等 人［］ 出在平 均温度 为 ２ ．１ 但 １， ５ 翟 ５得 ７５２的发酵 环境 中发 酵 ５ｄ 蓝藻 Ｔ ０， Ｓ产 气潜 力为 ３ ８２ ｇ 。沼气 中 甲烷 的平均 含量 为 ６ ．６ 董 诗旭 等人 ＿Ｊ 究 表 明 ， ６ ．５ｍＬ・＿ ， ３ ４ ％， １研
蓝藻是从巢 湖打捞 的藻 液 ， 置分层 ， 经静 除去 ４ ％（ Ｖ 清水后 ， 藻层作 为试验原料 ，Ｓ和 Ｖ ０ Ｖ／ ） 取 ＂ Ｉ Ｓ见表 １ ．
第３ ４卷 ３期
２ １ ５ ０１ 年 月
Ｊｕ ａｏ ｎ ｕ Ｎ ｒ ｌ ｉｅｓｙ（ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ ｏｒ ｌ ｆ ｈ ｉ ｏｍａ Ｕｎｖｒｉ Ｎａｕａ Ｓｉ ｃ） ｎ Ａ ｔ ｅ
安徽 师 范大学 学 报 （ 自然科学版）
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １３ ． Ｍａ ｙ．２０ １ １
１ ｄ而 实验 Ａ纽 单一稻 秸 处理 只有发酵 第 ７ ６， ｄ的 一 次产 气 高峰 ； 者 的 ＴＳ单 日最 高 产 气量 、 均 前 平
日产 气量 、 累积 产 气量 、 Ｓ产 气 潜 力 和 甲烷 含 量 分 别 为 ２ ． １ ・ ＿ 、 ４ ． ７ 、 ８ ８ ｍｌ４ ６ Ｔ ０ ２ ｍｌｇ 。５ １ ９ ｍ１３ ４ ０ 、 ５ ． ０ ｍｌ 和 ７ ．８ ， 明显 高于后者 的 ４ ５ ｍｌ ＿ 、４ ｍｌ６ ４ ｍｌ ２ ０ ｍｌｇ 和 ４ ．３ ９ ・ ｇ ６８％ 都 ．７ ・ 。３ ７ 、 ９ ０ 、 ． ３ ・ ｇ ４ ２ ３ ％的各
蓝藻知识点总结
蓝藻知识点总结第一步：什么是蓝藻？蓝藻是一种常见的藻类植物，通常生长在淡水湖泊、池塘和河流中。
它们以其青蓝色的颜色而得名，因此被称为蓝藻。
蓝藻在生态系统中起着重要的作用，但在某些情况下也可能对环境造成危害。
第二步：蓝藻的特点和生命周期蓝藻属于原核生物，与其他真核生物有所不同。
它们具有以下几个特点： - 独特的细胞结构：蓝藻细胞通常呈圆柱状或球状，没有真核生物细胞中常见的细胞核。
- 光合作用：蓝藻通过光合作用来合成有机物质，同时释放氧气。
这使得它们能够在光照充足的环境中生存和繁殖。
- 水生生活方式：蓝藻通常生活在水中，利用水中的养分进行生长和繁殖。
它们可以在浮游态或附着在水底的形式存在。
- 简单的生命周期：蓝藻的生命周期相对简单，没有真核生物复杂的有性繁殖过程。
它们通过细胞分裂来增殖，形成新的细胞。
第三步：蓝藻的功能和生态影响蓝藻在生态系统中发挥着重要的功能，对环境和其他生物产生影响。
以下是一些蓝藻的功能和生态影响： - 光合作用：蓝藻通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，为其他生物提供氧气供应。
- 有机物生产：蓝藻能够合成有机物质，为其他生物提供营养来源。
- 氮固定：某些蓝藻能够进行氮固定，将大气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物。
这对于土壤质量和植物生长至关重要。
- 气候调节：蓝藻中的叶绿体能够吸收二氧化碳，有助于调节大气中的温室气体含量，对全球气候变化具有一定的影响。
- 水质影响：当环境中的养分过多时，蓝藻会过度生长，形成大规模的蓝藻水华。
这会导致水体富营养化，破坏生态平衡，对其他水生生物产生负面影响。
第四步：蓝藻的应用和研究蓝藻不仅在生态系统中起着重要的作用，还被广泛应用于科学研究和工业生产中。
以下是几个蓝藻的应用和研究领域： - 生物燃料：蓝藻中的一些物种具有较高的油脂含量，可以作为生物燃料的来源。
- 食品添加剂：蓝藻中的蛋白质和多糖可以用作食品添加剂，提高食品的营养价值。
- 环境监测：蓝藻的生长状况可以用作水质污染的指示器，对水体的污染程度进行评估。
蓝藻危害及处理
蓝藻危害及处理1. 蓝藻的定义和特点蓝藻，又称蓝细菌或蓝绿藻，是一类原生生物，属于细菌界中的藻类。
蓝藻栖息在淡水和海水中，主要通过光合作用生存。
它们的共同特点是能够进行光合作用，并且具有蓝绿色的色素。
蓝藻具有较强的适应性和繁殖力，容易在水体中形成大量的藻类数量。
2. 蓝藻的危害蓝藻虽然在自然界中起着一定的生态作用，但其大量繁殖会引发一系列的环境问题和生态危害。
2.1 水质恶化蓝藻繁殖后会消耗水中的氧气，导致水中氧气含量减少，造成水质恶化。
这对水中生物的生存造成极大的影响，甚至会引发鱼类等水生生物大规模死亡。
2.2 水生态系统紊乱由于蓝藻数量暴增，它们会形成大片大胆，遮盖水面，阻止阳光进入水体。
这会导致水生植物无法进行正常的光合作用，从而破坏水生态系统的平衡。
2.3 水生资源损失蓝藻繁殖会阻塞水体的自然流动，形成湖泊、江河等水域的浮渣，给水生资源的开发和利用带来很大的困难。
同时，水质恶化也会对水生生物的繁殖和增长造成阻碍，导致水生资源的减少。
2.4 对人体健康的影响蓝藻在繁殖过程中会释放出一种名为微囊藻毒素的物质，这种毒素对人体健康具有潜在危害。
长期接触或食用受污染的水源可能会导致食物中毒、肝损伤、神经系统问题等健康问题。
3. 蓝藻的处理方法针对蓝藻危害的严重性，人们积极探索和实施多种处理方法来减少蓝藻的繁殖和危害。
3.1 机械除藻机械除藻是一种常见的处理方法，通过使用专业的机械设备，如除藻船或刷子，将蓝藻从水体中物理去除。
这个方法主要适用于面积较小的水域，如鱼塘、小湖泊等。
3.2 生物措施生物措施是借助其他生物来控制和减少蓝藻的数量。
例如，引入食草动物如水草鱼、苦草鱼等，它们能够食用蓝藻，起到一定的控制作用。
同时，也可以通过添加一些竞争性较强的植物种类，来抑制蓝藻的生长。
3.3 生态修复生态修复是指通过改善水环境的生态系统结构和功能，促进水生物的生长和发育，进而减少蓝藻危害的方法。
这包括适度的水体交换、增加水草覆盖、减少有机污染物的输入等。
水产养殖蓝藻知识点归纳
水产养殖蓝藻知识点归纳水产养殖业是一门重要的农业产业，不仅提供丰富的鱼类、虾类、蟹类等水产品，还对经济发展和食品安全有着重要意义。
在水产养殖中，蓝藻是一种常见的水生植物，它既可作为水产养殖的饲料，又可能对水质产生一定的影响。
本文将对水产养殖中与蓝藻相关的知识进行归纳，以帮助养殖户更好地管理和运营养殖业务。
一、蓝藻简介蓝藻，学名蓝藻细菌，是一类原核生物，属于蓝藻门。
蓝藻的特点是具有光合作用和氮固定能力，可以通过光能和无机物质合成有机物质。
蓝藻在水体中生长繁殖迅速，可以形成大量藻华，对水质和养殖环境产生一定的影响。
二、蓝藻对水质的影响1. 水体富营养化：蓝藻具有较强的吸收能力，可吸收水体中的氮磷等营养物质，当水体中的营养物质过剩时，容易导致蓝藻大量繁殖，形成藻华。
藻华会消耗水体中的溶解氧，造成水质富营养化，对鱼虾等水生生物的生长和发育产生不利影响。
2. 氧气供应不足：藻华会阻碍水体中的气体交换，特别是光合作用期间，蓝藻大量吸收二氧化碳并释放氧气，导致水体缺氧。
缺氧会使鱼虾等水生生物无法正常呼吸，甚至引发窒息死亡。
3. 毒素释放：某些蓝藻细菌在死亡或受到外界刺激时会释放出毒素，这些毒素对水生生物和人体健康都有一定的危害。
养殖场若未及时发现、处理藻华，引起水产品中毒事件的风险将增加。
三、控制蓝藻的方法1. 蓝藻生物防治：利用一些天敌动物，如水蚤、贻贝等，能够捕食蓝藻，控制其数量。
在养殖水体中适量投放这些天敌动物，可以有效控制蓝藻的生长。
2. 机械防治：利用机械设备如曝气机、水泵等加强气体交换，提高水体氧气含量，从而防止蓝藻产生藻华和水体缺氧。
此外，也可以利用机械方法清除水体中的蓝藻，保持水体清洁。
3. 化学防治：使用一些专业的水质调节剂，如铜绿素等，可以抑制和杀灭蓝藻。
但是化学防治要慎重，选用合适的剂量和方法，以避免对水生生物造成不良影响。
四、蓝藻的利用价值1. 饲料资源：蓝藻富含蛋白质、维生素和矿物质等营养物质，可作为饲料资源供养殖业使用，提高养殖动物的营养水平。
微囊藻毒素-LR对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响
第52卷 第2期2024年2月西北农林科技大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f N o r t h w e s t A&F U n i v e r s i t y(N a t .S c i .E d .)V o l .52N o .2F e b .2024网络出版时间:2023-08-07 16:16 D O I :10.13207/j .c n k i .jn w a f u .2024.02.015网络出版地址:h t t ps ://l i n k .c n k i .n e t /u r l i d /61.1390.S .20230807.0830.005微囊藻毒素-L R 对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响[收稿日期] 2022-12-05[基金项目] 福建省自然科学基金项目(2020J 01256);福建省高校产学研联合创新项目(2021Y 4005);厦门理工学院研究生科技创新计划基金项目(Y K J C X 2022157) [作者简介] 马 腾(1998-),男,河南鹤壁人,在读硕士,主要从事藻毒素植物毒理研究㊂E -m a i l :1145923418@q q.c o m [通信作者] 陈国元(1980-),男,湖北襄阳人,副教授,主要从事生态毒理研究㊂E -m a i l :c h e n g y@x m u t .e d u .c n 马 腾1,袁昭瑞1,姜子涵1,陈国元1,2,李青松1,2,吴义诚1(1厦门理工学院环境科学与工程学院,福建厦门361024;2厦门市水资源利用与保护重点实验室,福建厦门361024)[摘 要] ʌ目的ɔ研究低质量浓度微囊藻毒素-L R (M C -L R )慢性暴露对生菜(L a c t u c a s a t i v a )叶片及根系非结构性碳水化合物代谢的影响,为富营养化水体在生菜灌溉中的应用提供理论指导㊂ʌ方法ɔ以散叶生菜为试验材料,采用土培试验方法,设置不同质量浓度(0(对照组),1,5,10,30μg/L )M C -L R 的水溶液灌溉生菜30d ,通过分析生菜叶片及根系中可溶性糖(葡萄糖㊁果糖和蔗糖)及淀粉含量㊁蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化,探讨生菜非结构性碳水化合物代谢对M C -L R 慢性暴露的响应㊂ʌ结果ɔ10和30μg /L M C -L R 组生菜对M C -L R 的富集系数较5μg/L M C -L R 组分别显著上升10.85%和17.83%(P <0.05),而对M C -L R 的转运系数分别显著下降17.46%和13.85%(P <0.05)㊂与对照组相比,1μg /L M C -L R 组生菜净光合速率显著提高了9.17%(P <0.05),叶片中果糖含量及根系中葡萄糖含量和淀粉酶(A M S )活性分别显著增加了52.71%,19.13%和37.01%(P <0.05);5,10和30μg/L M C -L R 组生菜净光合速率提高,但差异不显著(P >0.05),叶片和根系中葡萄糖㊁果糖和蔗糖含量均显著增加(P <0.05),叶片中性转化酶(N I )活性分别显著降低了27.10%,38.01%和37.29%(P <0.05),淀粉合成酶活性分别显著增加20.92%,24.57%和30.28%(P <0.05),根系蔗糖合成酶㊁蔗糖磷酸合成酶(S P S )和AM S 活性均显著增加(P <0.05)㊂ʌ结论ɔ1μg/L M C -L R 水溶液灌溉对生菜叶片和根系中非结构性碳水化合物的分布和代谢影响较弱;而5~30μg/L M C -L R 水溶液灌溉通过促进生菜根系淀粉分解和蔗糖代谢活性,维持体内较高浓度的可溶性糖,从而提高生菜的抗逆性㊂[关键词] 微囊藻毒素;生菜;慢性暴露;可溶性糖;淀粉[中图分类号] S 645.9[文献标志码] A[文章编号] 1671-9387(2024)02-0135-10E f f e c t o f m i c r o c y s t i n -L R o n n o n -s t r u c t u r a l c a r b o h yd r a te m e t a b o l i s m i n L a c t u c a s a t i v aMA T e n g 1,Y U A N Z h a o r u i 1,J I A N G Z i h a n 1,C H E N G u o y u a n 1,2,L I Q i n g s o n g 1,2,WU Y i c h e n g1(1C o l l e g e o f E n v i r o n m e n t S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ,X i a m e n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,X i a m e n ,F u ji a n 361024,C h i n a ;2T h e K e y L a b o r a t o r y o f W a t e r R e s o u r c e s U t i l i z a t i o n a n d P r o t e c t i o n o f X i a m e n ,X i a m e n ,F u ji a n 361024,C h i n a )A b s t r a c t :ʌO b j e c t i v e ɔT h i s s t u d y i n v e s t i g a t e d t h e e f f e c t s o f c h r o n i c e x p o s u r e t o l o w c o n c e n t r a t i o n s o f m i -c r o c y s t i n -L R (M C -L R )o n m e t a b o l i s m o f n o n -s t r u c t u r a l c a r b o h yd r a te s i n l e t t u c e (L a c t u c a s a t i v a )l e a v e s a n d r o o t s t o p r o v i d e g u i d a n c ef o r t h e a p p l i c a t i o n o f e u t r o p h i c w a t e r b o d i e s i n l e t t u c e i r r i ga t i o n .ʌM e t h o d ɔS o i l c u l t u r e e x p e r i m e n t w a s c a r r i e d o u t t o i r r i ga t e l o o s e l e a f l e t t u c e w i t h M C -L R s o l u t i o n s a t d i f f e r e n t c o n -c e n t r a t i o n s (0(c o n t r o l g r o u p ),1,5,10a n d 30μg /L )f o r 30d a y s .T h e r e s p o n s e o f n o n -s t r u c t u r a l c a rb o h y-d r a t e m e t a b o l i s m a f t e r c h r o n i c e x p o s u r e t o M C -L R w a s a n a l y z e d t h r o u g h t h e c h a n ge s i n c o n t e n t s of s o l u b l e s ug a r s (g l u c o s e ,f r u c t o s e a n d s u c r o s e )a n d s t a r ch a n d a c ti v i t i e s o f e n z ym e s r e l a t e d t o s u c r o s e a n d s t a r c hm e t a b o l i s m i n l e a v e s a n d r o o t s.ʌR e s u l tɔA f t e r30d a y s o f i r r i g a t i o n w i t h M C-L R s o l u t i o n s a t c o n c e n t r a-t i o n s o f10a n d30μg/L,t h e e n r i c h m e n t f a c t o r s o f M C-L R w e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d b y10.85%a n d17.83%(P<0.05)i n c o m p a r i s o n t o t h a t o f5μg/L,w h i l e t h e t r a n s l o c a t i o n f a c t o r s w e r e s i g n i f i c a n t l y d e-c r e a s ed b y17.46%a n d13.85%(P<0.05),re s p e c t i v e l y.C o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l g r o u p,t h e n e t p h o t o-s y n t h e t i c r a t e of l e t t u c e i n t h eg r o u p w i t h1μg/L M C-L R w a s s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d b y9.17%(P< 0.05),f r u c t o s e c o n t e n t i n l e a v e s,g l u c o s e c o n t e n t a n d a m y l a s e(AM S)a c t i v i t i e s i n r o o t s w e r e i n c r e a s e d b y52.71%,19.13%a n d37.01%,r e s p e c t i v e l y(P<0.05).T h e n e t p h o t o s y n t h e t i c r a t e s o f l e t t u c e w i t h5,10a n d30μg/L M C-L R w e r e i n c r e a s e d i n s i g n i f i c a n t l y(P>0.05),g l u c o s e,f r u c t o s e a n d s u c r o s e c o n t e n t s i n l e a v e s a n d r o o t s w e r e i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y(P<0.05),w h i l e l e a f n e u t r a l i n v e r t a s e(N I)a c t i v i t i e s w e r e d e c r e a s e db y27.10%,38.01%a n d37.29%(P<0.05),r e s p ec t i v e l y.S t a r c h s y n t h a s e a c t i v i t i e s w e r e s i g n i-f i c a n t l y i n c r e a s ed b y20.92%,24.57%,a n d30.28%(P<0.05),a n d r o o t s u c r o se s y n t h a s e,s u c r o s e p h o s-p h a t e s y n t h a s e(S P S)a n d AM S a c t i v i t i e s w e r e s i g n if i c a n t l y i n c r e a s e d(P<0.05).ʌC o n c l u s i o nɔI r r ig a t i o n w i t h1μg/L M C-L R a q u e o u s s o l u t i o nh a d w e a k e f f e c t s o n di s t r i b u t i o n a n d m e t a b o l i s m o f n o n-s t r u c t u r a l c a r b o h y d r a t e s i n l e t t u c e l e a v e s a n d r o o t s,w h i l e i r r i g a t i o n w i t h5-30μg/L M C-L R a q u e o u s s o l u t i o n s m a i n-t a i n e d h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f s o l u b l e s u g a r s b y p r o m o t i n g a m y l o l y t i c a n d s u c r o s e m e t a b o l i c a c t i v i t i e s i n l e-t t u c e r o o t s,s o a s t o i m p r o v e t h e r e s i s t a n c e a n d a d a p t a b i l i t y o f l e t t u c e t o a d v e r s i t y s t r e s s.K e y w o r d s:m i c r o c y s t i n s;L a c t u c a s a t i v a;c h r o n i c e x p o s u r e;s o l u b l e s u g a r;s t a r c h随着自然资源的过度开发和工农业的快速发展,氮㊁磷等营养物质大量排入水系,水体富营养化严重,导致全球范围内频繁发生蓝藻水华,其中微囊藻水华最为常见,持续时间也最长㊂有研究表明,发生水华的微囊藻中有60%~70%是产毒的[1],因此富营养化水体中微囊藻毒素(m i c r o c y s t i n,M C s)广泛存在㊂M C s是由7个氨基酸组成的单环七肽,其环状复杂的结构使其在自然降解过程中极难消除[2]㊂目前已发现100多种M C s同分异构体,其中以微囊藻毒素-L R(M C-L R)分布最广㊁毒性最强[3-5],其在自然水体中的质量浓度通常低于30μg/L[4-5]㊂目前,引地表水灌溉是我国农田的主要灌溉措施之一㊂大量研究表明,低质量浓度(<50μg/L)M C-L R暴露对植物的生长和生理特性具有一定的影响[6-7]㊂顾艳芳等[8]使用M C s(5~50μg/L)胁迫黄瓜(C u c u m i s s a t i v u s L.)7d后,其叶片中的过氧化物酶(P O D)活性和过氧化氢酶(C A T)活性均有所上升㊂G u等[9]研究发现,黄瓜和水稻(O r y z a s a t i v a)植株经5和10μg/L M C-L R 水溶液灌溉后,随着胁迫时间的延长,植株体内超氧阴离子(O-㊃2)㊁过氧化氢(H2O2)和丙二醛(M D A)含量增加,而其相对生长速率降低㊂陈国元等[10]研究表明,30μg/L M C-L R慢性暴露30d可以显著降低水雍菜(I p o m o e a a q u a t i c a)叶片的叶绿素含量㊂在植物的生理生化指标中,非结构性碳水化合物(n o n-s t r u c t u r a l c a r b o h y d r a t e m,N S C)是一种重要的能量物质,主要参与植物的生长代谢㊂N S C由植物光合作用产生,并用于呼吸作用,主要由可溶性糖(葡萄糖㊁果糖㊁蔗糖)和淀粉等组成[11]㊂环境条件的变化可以引起植物体内N S C分布及代谢的改变,如干旱处理下,甘蔗(S a c c h a r u m o f f i c i n a r u m L.)体内的可溶性糖含量明显提高[12],耐旱小麦(T r i t i c u m a e s t i v u m L.)品种植株体内蔗糖磷酸合成酶(S P S)活性显著升高[13];低温处理下,龙眼(D i m o c a r p u s l o n g a n L o u r.)中酸性转化酶(A I)和中性转化酶(N I)活性减弱[14];水杨酸处理会导致黄瓜幼苗体内的S P S和淀粉酶(AM S)活性显著上升[15]㊂植物体内N S C含量的变化可以反映植物生长水平和抗逆过程中的调节作用[16]㊂而目前关于M C-L R慢性暴露条件下植物体内N S C分布及代谢的研究还比较缺乏,对于植物抗逆性的机制还不清楚㊂因此,探究低质量浓度M C-L R慢性暴露对植物体内N S C代谢的影响,对于研究M C-L R暴露条件下植物生长状况及其对环境胁迫的响应机制具有重要意义㊂生菜(L a c t u c a s a t i v a)是叶用莴苣的俗称,为莴苣属一年生或二年生草本作物㊂生菜营养价值高,富含胡萝卜素㊁维生素及矿物质等营养成分,并且口感脆嫩㊂经过多年的自然选择和人工培育,生菜已成为人们日常生活中最重要的蔬菜之一㊂本试验以生菜为材料,通过灌溉低质量浓度(0~30μg/L) M C-L R水溶液,探究M C-L R慢性暴露条件下生菜631西北农林科技大学学报(自然科学版)第52卷叶片和根系中可溶性糖(葡萄糖㊁果糖㊁蔗糖)和淀粉含量及其代谢关键酶活性的变化,以期为富营养化水体在生菜灌溉中的应用提供理论指导㊂1材料与方法1.1试验材料散叶生菜种子,购于河北省青县艾森蔬菜良种推广中心㊂营养土,购于山东省漫德莱农业科技有限公司㊂M C-L R(C a l b i o c h e m,德国),纯度ȡ95%,购于上海恒远生物科技有限公司㊂1.2试验方法选择颗粒饱满㊁无病虫害的生菜种子,浸种催芽后选取露白一致的种子,种植在50穴的育苗盘中,覆盖0.5c m营养土,浇水200m L,放入MG C-450B P Y-2智能型光照培养箱(上海一恒科学仪器有限公司)中培养㊂培养条件:光强180μm o l/(m2㊃s),温度(20ʃ3)ħ,明暗比12h/12h㊂待生菜生长到四叶期移栽到7c mˑ7c m的营养钵中,分为对照组和4个处理组,每组9株生菜㊂对照组生菜每天灌溉超纯水50m L/株,4个处理组生菜每天灌溉不同质量浓度(0(对照,C K),1,5,10,30μg/L)的M C-L R水溶液50m L/株㊂培养30d后,原位测定叶片净光合速率(P n),并采样测定土壤㊁叶片及根系中的M C-L R质量浓度㊁叶片及根系中的可溶性糖(蔗糖㊁果糖和葡萄糖)和淀粉含量以及S P S㊁A I㊁N I㊁AM S㊁蔗糖合成酶和淀粉合成酶活性㊂1.3测定项目及测定方法选择顶部完全展开叶片,使用T A R G A-1便携式光合作用测定仪(美国汉莎科学仪器有限公司)测定P n,激发光强为200μm o l/(m2㊃s),记录间隔时间5s㊂叶片及根系中葡萄糖含量采用G O D-P O D比色法测定[17],蔗糖和果糖含量采用间苯二酚比色法测定[18-19],淀粉含量采用蒽酮比色法测定[20],A I和N I活性采用3,5-二硝基水杨酸法[21]测定,试剂盒均购自北京索莱宝科技有限公司㊂土壤和植物体内的M C-L R含量以及蔗糖合成酶㊁淀粉合成酶㊁S P S 和AM S活性采用双抗体夹心法测定,试剂盒均购自上海恒远生物科技有限公司㊂生菜对M C-L R的富集系数(b i o c o n c e n t r a t i o n f a c t o r,B C F)和转运系数(t r a n s l o c a t i o n f a c t o r,T F)分别按如下公式计算:B C F=C v/C s;(1)T F=C u/C d㊂(2)式中:C v为生菜中M C-L R的总含量(n g/g),C s为种植生菜土壤中的M C-L R含量(n g/g),C u为生菜地上部M C-L R含量(n g/g),C d为生菜地下部M C-L R含量(n g/g)㊂1.4数据分析试验数据采用M i c r o s o f t E x c e l进行计算处理,利用S P S S27.0软件中的A N O V A法进行统计学分析,运用O r i g i n2022软件绘图㊂2结果与分析2.1 M C-L R对土壤及生菜体内M C-L R含量的影响由图1可知,不同质量浓度(1,5,10,30μg/L) M C-L R处理组土壤及生菜根系和叶片中均可检测到M C-L R,且土壤及生菜根系㊁叶片中的M C-L R 含量均随着灌溉水溶液中M C-L R质量浓度的增加而上升,各M C-L R处理组均以土壤中的M C-L R含量最高,生菜根系次之,叶中最低,且每一个M C-L R 处理组内土壤㊁根系和叶片中的M C-L R含量相互间均存在显著差异(P<0.05)㊂图柱上标不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)㊂图2同D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ea m o n g d i f f e r e n t t r e a t m e n t s(P<0.05).T h e s a m e f o r F i g.2图1不同质量浓度M C-L R水溶液灌溉处理对土壤及生菜体内M C-L R含量的影响F i g.1 E f f e c t o f i r r i g a t i o n w i t h M C-L R a q u e o u s s o l u t i o n a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o n M C-L R c o n t e n t i n s o i l a n d l e t t u c e由表1可知,生菜对M C-L R的富集系数随着灌溉水溶液中M C-L R质量浓度的增加而有不同程度上升,10与30μg/L M C-L R组生菜中的M C-L R 富集系数无显著差异(P>0.05),但均显著高于1和5μg/L M C-L R组(P<0.05),较5μg/L M C-L R 组分别上升了10.85%和17.83%㊂生菜对M C-L R 的转运系数随M C-L R质量浓度的增大而呈现先增加后降低趋势,以5μg/L M C-L R组的转运系数最大,显著高于1,10和30μg/L M C-L R组,较之分别731第2期马腾:微囊藻毒素-L R对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响上升了25.42%,17.46%和13.85%,而后3组之间差异不显著(P >0.05)㊂表1 不同质量浓度M C -L R 组生菜对M C -L R 的富集系数和转运系数T a b l e 1 B C F a n d T F o f M C -L R i n g r o u p s i r r i g a t e d w i t h M C -L R a qu e o u s s o l u t i o n s a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s M C -L R /(μg ㊃L -1)富集系数B C F转运系数T FM C -L R /(μg ㊃L -1)富集系数B C F转运系数T F11.11ʃ0.11c 0.59ʃ0.04b101.43ʃ0.10a0.63ʃ0.08b51.29ʃ0.22b0.74ʃ0.27a301.52ʃ0.10a0.65ʃ0.03b注:同列数据后标不同小写字母表示处理间差异显著㊂N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g di f f e r e n t t r e a t m e n t s .2.2 M C -L R 对生菜P n 的影响由图2可知,1,5,10和30μg/L M C -L R 组生菜叶片P n 较对照组分别上升了9.17%,4.64%,3.37%和3.85%,其中1μg/L M C -L R 组与对照组之间存在显著差异(P <0.05);4个M C -L R 组间生菜叶片P n 差异均不显著(P >0.05)㊂2.3 M C -L R 对生菜叶片和根系可溶性糖及淀粉含量的影响由图3(a )可知,1μg/L 组生菜叶片葡萄糖含量与对照组相比无显著性变化(P >0.05);5,10和30μg /L M C -L R 组生菜叶片葡萄糖含量较对照组分别增加了41.11%,57.89%和135.05%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂1,5,10和30μg/L M C -L R 组生菜根部葡萄糖含量分别较对照组增加19.13%,24.17%,23.92%和25.65%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂图2 不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉对生菜P n 的影响F i g .2 E f f e c t o f i r r i g a t i o n w i t h M C -L R a qu e o u s s o l u t i o n a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o n n e tp h o t o s yn t h e t i c r a t e o f l e t t u c e 图柱上标不同小写字母表示根系不同处理间差异显著(P <0.05),标不同大写字母表示叶片不同处理间差异显著(P <0.05)㊂下同D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n r o o t s a m o n g d i f f e r e n t t r e a t m e n t s (P <0.05),a n d d i f f e r e n t c a pi t a l l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n l e a v e s a m o n g di f f e r e n t t r e a t m e n t s (P <0.05).T h e s a m e b e l o w 图3 不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉对生菜根系㊁叶片中可溶性糖及淀粉含量的影响F i g .3 E f f e c t s o f i r r i g a t i o n w i t h M C -L R a q u e o u s s o l u t i o n a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o n c o n t e n t s o f s o l u b l e s u ga r a n d s t a r c h o f l e t t u c e r o o t s a n d l e a v e s831西北农林科技大学学报(自然科学版)第52卷图3(b )表明,1,5,10和30μg /L 组生菜叶片果糖含量较对照组分别增加了52.71%,49.38%,145.42%和232.29%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂1μg/L M C -L R 组生菜根部果糖含量与对照组相比无显著性变化(P >0.05);5,10和30μg /L M C -L R 组生菜根部果糖含量分别较对照组增加了56.09%,91.60%和135.51%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂由图3(c )可知,1μg/L M C -L R 组生菜叶片和根系中蔗糖含量与对照组相比均无显著性差异(P >0.05);5,10和30μg/L M C -L R 组叶片和根系中蔗糖含量较对照组分别增加89.74%,147.62%,210.59%和102.90%,143.89%,242.20%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂从图3(d )可以看出,1,5,10和30μg/L 组生菜叶片淀粉含量较对照组均有不同程度的增加,但差异性均不显著(P >0.05)㊂1μg/L M C -L R 组生菜根部淀粉含量较对照组增加了3.49%,5,10和30μg /L M C -L R 组生菜根部淀粉含量较对照组分别减少了9.19%,8.24%和11.28%,但各处理间差异均不显著(P >0.05)㊂2.4 M C -L R 对生菜叶片和根系蔗糖合成酶㊁S P S ㊁A I 及N I 活性的影响不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉30d 后,生菜叶片和根系中的蔗糖合成酶㊁S P S ㊁A I ㊁N I 活性的变化如图4所示㊂由图4(a )可见,1,5和10μg /L M C -L R 组生菜叶片蔗糖合成酶活性较对照组有不同程度上升,但差异不显著(P >0.05);30μg /L M C -L R 组叶片蔗糖合成酶活性较对照组显著升高47.27%(P <0.05)㊂1μg/L M C -L R 组生菜根部蔗糖合成酶活性与对照组相比无显著差异(P >0.05);5,10和30μg/L M C -L R 组根部蔗糖合成酶活性较对照组分别升高了21.39%,20.41%和23.29%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂图4 不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉对生菜根系和叶片中蔗糖合成酶㊁蔗糖磷酸合成酶㊁酸性转化酶及中性转化酶活性的影响F i g .4 E f f e c t s o f i r r i g a t i o n w i t h M C -L R a q u e o u s s o l u t i o n a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o n a c t i v i t i e s o f s u c r o s e s yn t h a s e ,s u c r o s e p h o s p h a t e s yn t h a s e ,a c i d i c c o n v e r t a s e a n d n e u t r a l c o n v e r t a s e o f l e t t u c e r o o t s a n d l e a v e s 由图4(b )可知,1,5,10和30μg /L M C -L R 组生菜叶片S P S 活性较对照组均有不同程度上升,但差异均不显著(P >0.05)㊂1μg/L M C -L R 组生菜根部S P S 活性与对照组相比无显著变化(P >0.05);5,10和30μg/L M C -L R 组较对照组均显著升高,增幅分别为21.67%,18.33%和20.33%(P <0.05)㊂由图4(c )可知,1,5和10μg/L M C -L R 组生菜叶片A I 活性较对照组均无显著变化(P >0.05);30μg /L M C -L R 组生菜叶片A I 活性较对照组升高931第2期马 腾:微囊藻毒素-L R 对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响41.47%,具有显著性差异(P <0.05)㊂各处理根系A I 活性与对照组相比均无显著变化(P >0.05)㊂图4(d )显示,1,5,10和30μg /L M C -L R 组生菜叶片N I 活性较对照组分别降低21.60%,27.10%,38.01%和37.29%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂1,5,10和30μg/L M C -L R 组生菜根部N I 活性较对照组分别升高11.49%,9.86%,8.19%和1.49%,但差异均不显著(P >0.05)㊂2.5 M C -L R 对生菜叶片和根系淀粉合成酶及AM S 活性的影响不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉30d 后,其对生菜叶片和根系淀粉合成酶和淀粉酶(AM S )活性的影响如图5所示㊂图5 不同质量浓度M C -L R 水溶液灌溉对生菜根系和叶片中淀粉合成酶㊁淀粉酶活性的影响F i g .5 E f f e c t s o f i r r i g a t i o n w i t h M C -L R a qu e o u s s o l u t i o n a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o n a c t i v i t i e s o f s t a r c h s y n t h a s e a n d a m yl a s e o f l e t t u c e r o o t s a n d l e a v e s 由图5(a )可知,1μg/L M C -L R 组生菜叶片淀粉合成酶活性较对照组升高12.67%,但二者差异不显著(P >0.05);5,10和30μg/L M C -L R 组叶片淀粉合成酶活性较对照组分别升高20.92%,24.57%,30.28%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂1,5,10和30μg/L M C -L R 组生菜根部淀粉合成酶活性与对照组相比均无显著性差异(P >0.05)㊂由图5(b )可见,1,5,10和30μg /L M C -L R 组生菜叶片AM S 活性较对照组均有不同程度上升,但差异均不显著(P >0.05),而生菜根部AM S 活性较对照组分别升高37.01%,55.30%,54.22%和53.42%,差异均达显著水平(P <0.05)㊂3 讨 论3.1 生菜对M C -L R 的富集和转运特性用含有M C s 的水灌溉农作物后,M C s 会在土壤和植物体内积累[22]㊂本试验表明,土壤及生菜体内的M C -L R 含量随着灌溉用水中M C -L R 质量浓度的增加而呈上升趋势㊂M o h a m e d 等[23]研究发现,用含有M C s 的水灌溉6种蔬菜后,植株体内的M C s 总量与灌溉水中的M C s 质量浓度呈显著正相关关系(r =0.92)㊂一般来说,M C -L R 质量浓度越高且暴露的时间越长,植物中积累的M C -L R 含量就越高[24-25]㊂S a qr a n e 等[26]研究表明,用含有M C s 的水灌溉后,硬粒小麦(T r i t i c u m d u r u m )㊁玉米(Z e a m a ys )㊁豌豆(P i s u m s a t i v u m )和兵豆(L e n s e c u l e n t a c u l t i v a r s )植株内M C s 的积累量不同㊂另外,同种植物不同器官中的M C s 积累量也存在一定差异,如硬粒小麦㊁玉米及兵豆根系中的M C -L R 含量高于茎叶,而豌豆根系中的M C -L R 含量低于茎叶[26]㊂本试验结果表明,在所有M C -L R 组中,生菜根系中的M C -L R 含量都显著高于叶片㊂B C F 和T F 是评价污染物在植物体内累积和迁移的重要指标[27],其中B C F 可用以评价生菜从土壤中富集M C -L R 的能力,T F 可用以评价生菜自身从根部向上转运M C -L R 的能力㊂有研究表明,在高质量浓度M C -L R (500~10000μg/L )的严重胁迫下,青菜和水稻对M C -L R 的富集能力随M C -L R 质量浓度的增加而逐渐降低[28]㊂而本研究结果显示,在较低质量浓度M C -L R (1~30μg/L )水溶液灌溉条件下,随着灌溉溶液中M C -L R 质量浓度的增加,其富集系数呈上升趋势,但仍然处于文献[29]报道的富集系数范围(0.84~10.4)之内,表明随土壤中M C -L R 含量的增加,生菜从土壤中富集M C -L R 的能力逐渐增强㊂而随土壤中M C -L R 含量的增加,生菜根系转运系数呈现先增加后降低的趋势,表明10和30μg/L M C -L R 水溶液灌溉条件下生菜从地下部分向地上部分转运M C -L R 的能力降低,导致植株041西北农林科技大学学报(自然科学版)第52卷从土壤中富集的M C-L R更多储存在根系中㊂3.2 M C-L R对生菜N S C分布的影响植物中可溶性糖(葡萄糖㊁果糖和蔗糖)的分布对环境变化高度敏感,不同程度的环境胁迫会影响植物源器官和库器官中碳水化合物的供应[30]㊂可溶性糖的关键作用是通过糖代谢产生更多的保护性物质,为正常的代谢过程提供能源,同时也可以提高细胞的渗透势,增强其保水性能,是细胞维持正常生理代谢功能所必需的物质[31]㊂在逆境条件下,植物可以通过增加可溶性糖含量来提高其对环境的适应性[32]㊂刘硕等[12]研究发现,干旱胁迫后甘蔗的可溶性糖含量明显提高,植物通过自身糖类的代谢响应逆境胁迫㊂本试验表明,用5~30μg/L M C-L R水溶液灌溉生菜后,其根系和叶片中的蔗糖㊁果糖及葡萄糖含量均显著增加,表明生菜对M C-L R的胁迫做出了生物反应,即通过增加可溶性糖含量提高自身抗逆性㊂另外,可溶性糖是生菜的重要营养物质[33],是评价生菜生长和品质的一项重要因子[34],一定质量浓度的M C-L R水溶液灌溉可以通过增加生菜体内可溶性糖的含量,从而对其营养品质产生明显影响㊂淀粉是植物体中的重要储能物质,淀粉与可溶性糖之间的互相转化程度,可以反映植物对环境变化的响应情况[35]㊂淀粉在植物叶片叶绿体中由光合作用暗反应产生的磷酸丙糖(T P)进一步转化成的6-磷酸果糖(F6P)㊁6-磷酸葡萄糖(G6P)和1-磷酸葡萄糖(G1P)合成[11]㊂本研究表明,1~30μg/L M C-L R水溶液灌溉30d后,生菜叶片中的淀粉含量均有一定程度增加,根系中的淀粉含量随M C-L R 质量浓度的增大呈现先增加后减少的趋势,但差异均不显著㊂叶片淀粉含量变化可能是因为M C-L R 慢性暴露条件下,叶片的光合作用有一定程度的增强,从而导致叶片可溶性糖和淀粉均有不同程度的积累㊂魏春燕等[36]研究表明,60%遮荫情况下,七子花(H e p t a c o d i u m m i c o n i o i d e s)叶片中的可溶性糖含量增加造成淀粉含量积累㊂但是本试验中,生菜叶片中富集的M C-L R促使生菜叶片需要较多的可溶性糖来增加其抗逆性,导致淀粉含量增加不显著㊂而根系中的M C-L R含量显著高于叶片(P< 0.05),生菜根系处于严重胁迫条件下时,淀粉分解为更多的可溶性糖,以提高生菜根系对M C-L R的适应性㊂3.3 M C-L R对生菜蔗糖代谢相关酶活性的影响植物体内蔗糖合成酶既可催化蔗糖合成又可催化蔗糖分解,而蔗糖磷酸合成酶(S P S)则被认为是催化蔗糖合成的主要酶㊂潘庆民等[37]对小麦蔗糖含量与蔗糖合成酶及S P S活性的相关性研究表明,蔗糖合成酶和S P S是催化蔗糖合成和降解的关键酶㊂另外,植物体内的转化酶也是蔗糖代谢的关键酶,其可以不可逆地催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖,根据最适p H,可将其主要分为酸性转化酶(A I)和中性转化酶(N I),均在植物生长发育及应对环境胁迫中起重要作用[38]㊂目前的研究表明,蔗糖在液泡和质外体中被转化酶分解,在细胞质中被S P S和蔗糖合成酶重新合成和分解[39]㊂N e m a t i等[13]研究发现,干旱胁迫条件下耐旱小麦品种植株体内S P S活性显著升高,干旱胁迫下S P S显著参与蔗糖积累的调控㊂本研究表明,5~30μg/L M C-L R水溶液灌溉后,生菜根系和叶片中的蔗糖合成酶和S P S活性均有不同程度的提高,生菜体内蔗糖的合成与分解更加活跃㊂同时,生菜根系和叶片中的转化酶活性显著高于蔗糖合成酶活性,说明生菜体内转化酶在蔗糖分解方面起主要作用㊂大量研究表明,转化酶在植物正常生长中的作用远远大于蔗糖合成酶[40],与本研究结果一致㊂另外,1~10μg/L M C-L R水溶液灌溉后生菜叶片和根系中A I活性无显著性变化,而叶片中的N I活性显著降低,说明叶片中的N I 活性对M C-L R暴露比较敏感㊂30μg/L M C-L R水溶液灌溉后,生菜叶片中的A I活性显著增加,而N I 活性显著降低,说明30μg/L M C-L R水溶液灌溉可以诱导生菜叶片中酸性转化酶的表达,而抑制中性转化酶的表达,酸性转化酶使一分子蔗糖转化为两分子的己糖用于细胞的渗透调节[41]㊂关博洋等[14]研究发现,龙眼中A I和N I活性随着温度的降低而减弱,以延缓蔗糖代谢㊂本试验表明,5~30μg/L M C-L R水溶液灌溉后,生菜根系中A I和N I均无显著性变化,而根系中的S P S活性显著上升,从而导致生菜根系中的蔗糖含量显著增加㊂3.4 M C-L R对生菜淀粉代谢相关酶活性的影响植物体内淀粉在造粉体中的淀粉合成酶和AM S作用下持续合成与分解[39]㊂同时有研究表明,植物体内淀粉的合成还依赖于蔗糖的供应,植物组织中淀粉的积累与S P S和AM S活性密切相关[42]㊂卢素锦等[43]研究发现,在低浓度N a2C O3胁迫下,青海星星草(P u c c i n e l l i a t e n u i f l o r a c v.)体内AM S活性的增强促进淀粉转化为可溶性糖,导致植株体内可溶性糖含量显著提高㊂葛淑芳等[44]研究显示,施用低浓度水杨酸有利于增强烟草叶片中的141第2期马腾:微囊藻毒素-L R对生菜非结构性碳水化合物代谢的影响S P S和AM S活性,从而导致烟草植株体内蔗糖含量增加而淀粉含量降低㊂Z h a n g等[15]的研究也发现,水杨酸处理条件下黄瓜幼苗体内的S P S和AM S活性显著上升,从而促进了植株体内蔗糖的合成和淀粉的分解㊂本研究表明,M C-L R(5~30μg/L)水溶液灌溉后生菜叶片中的淀粉合成酶活性显著上升,AM S活性也有一定程度增强,叶片中淀粉的合成与分解比较活跃㊂同时,5~30μg/L M C-L R水溶液灌溉后,生菜根系中淀粉合成酶活性无显著性变化,但是根系S P S和AM S活性均显著上升,说明M C-L R(5~30μg/L)水溶液灌溉促进了生菜根部蔗糖的合成和淀粉的分解,这与生菜根系中淀粉含量一定程度下降而蔗糖等可溶性糖含量显著上升的结果一致㊂4结论1μg/L M C-L R水溶液灌溉对生菜叶片及根系中N S C分布及其代谢关键酶活性影响较弱㊂5~30μg/L M C-L R水溶液灌溉条件下,生菜叶片及根系中N S C的分布及代谢响应存在差异㊂生菜P n一定程度的升高,导致叶片中可溶性糖和淀粉含量均增加,而根系中存在的较高浓度M C-L R使根部蔗糖及淀粉代谢关键酶活性产生不同程度的改变,从而影响淀粉与蔗糖等可溶性糖的分布,导致根系淀粉含量一定程度的下降,而蔗糖等可溶性糖含量显著上升㊂生菜体内淀粉与蔗糖代谢的调节及淀粉与可溶性糖之间的分配策略,对于生菜应对M C-L R 的慢性暴露具有积极的意义㊂[参考文献][1]谢平.蓝藻水华及其次生危害[J].水生态学杂志,2015,36(4):1-13.X i e P.C y a n o b a c t e r i a l b l o o m s a n d t h e i r s e c o n d a r y h a r m s[J].J o u r n a l o f H y d r o e c 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我国水华蓝藻资源化研究现状、问题与对策
２ ０ １ ２年第 ３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀胡碧洋等， 我国水华蓝藻资源化研究现状、 问题与对策
１ ３ ９
藻为 原 料 高， 且 藻 毒 素 含 量 降 低。 这 与 Ｖ ｅ ｒ ｇ ａ ｒ ａ Ｆ ｅ ｒ ｎ á ｎ ｄ ｅ ｚ ａ 等（ ２ ０ ０ ８ ） 的 研 究 是 一 致 的。王 寿 权 等 （ ２ ０ ０ ８ ） 通过猪粪与蓝藻共同发酵产沼气试验证实， ２者共同发酵产气率高， 且未检出藻毒素。徐双锁 ２ ０ １ １ ） 利用稻秸与蓝藻共同厌氧发酵， 发现其产 等（ 沼气速度和甲烷含量均明显高于单一稻秸为底料的 处理组。 １ ． １ ． ２ ㊀发酵产酸 ㊀ 将蓝藻作为生物质原料进行厌 氧发酵产氢、 甲烷、 丁酸和乙酸等是目前认为最可行 的资源化方式之一。由于在生物产氢过程中丁酸的 积累有利于产氢， 因此丁酸的生成对生物制氢也具 有指示作用。吕娴等（ ２ ０ １ １ ） 进行了以蓝藻为底物 Ｈ 对发酵 的厌氧发酵产丁酸试验， 通过调节初始 ｐ 起到定向产丁酸的作用， 证实了蓝藻定向发酵产丁 ２ ０ １ １ ） 在综合考虑运行费 酸的可行性。任洪艳等（ 用和厌氧消化效果的前提下， 对蓝藻厌氧发酵适宜 的预处理方法进行探讨， 认为中档微波碱法预处理 更符合蓝藻快速减量化、 资源化的要求。李玉祥等 （ ２ ０ １ ０ ） 进行了碱性条件促进蓝藻厌氧发酵产挥发 性脂肪酸研究， 对蓝藻产酸效果与其他固体废物产 酸效果进行比较， 证实蓝藻作为厌氧发酵原料生产 挥发性脂肪酸具有可行性。 １ ． １ ． ３ ㊀生产生物柴油 ㊀ 高产油型微藻与生物柴油 的其他原料相比， 其所具有的生产优势最明显， 可能 成为未来替代石化能源的清洁新能源之一（ Ａ ｍ ｉ ｎ ， ２ ０ ０ ９ ； 李华等， ２ ０ １ １ ） 。美国和欧洲都已经启动了微 藻生物柴油计划。中国科学院与中国石化合作开发 微藻生物柴油技术， 预计 ２ ０ １ ５年前后实现户外中试 装置研发。在利用水华蓝藻产油方面， 国内鲜见报 道， 郑洋等（ ２ ０ １ １ ） 采用实验室规模的固定床反应器 作为试验平台， 对蓝藻快速热解液化制取生物油的 可行性进行了探讨， 通过成分分析表明水华蓝藻是 生产生物油的良好候选材料， 并具有产油率高、 预处 理简单等特点。尽管蓝藻生物油的直接利用还有很 大难度， 存在着技术不完善、 油品品质待提高等一系 列问题， 但蓝藻液化制取生物油有良好的发展趋势 与前景。 １ ． １ ． ４ ㊀制备煤浆或焦炭 ㊀ 高含水率生物质与煤共 制浆气化方面的研究受到国内学者的关注。李伟东 ２ ０ ０ ９ ） 通过试 验 表 明， 含水蓝藻表观黏度的降 等（ 低， 有利于蓝藻煤浆成浆浓度的提高。加入蓝藻的 煤浆比水煤浆表现出更好的稳定性， 煤—藻混合浆 代替水煤浆， 能达到水煤浆的固体浓度水平。但是 破坏蓝藻生物质网状结构和释放分子内水的预处
蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究
2007年太湖蓝藻大规模暴发给无锡市以及太 湖流域造成了一定程度的生态危机 ;而在另一方面 , 由于藻类中含有较丰富的营养成分及能量 ,因此对 其进行资源化利用 ,使之变害为利 、变废为宝 ,将对 解决当前面临的环境 、能源等问题从而达到综合治 理目的具有十分重要的现实意义 。
该是实验所采用的原料为存放期达 9 个月的蓝藻 , 营养成分已部分或全部溶出 ,接种污泥营养供给充 足 ,发酵反应启动快 。单独 3 种污泥分别厌氧发酵 的产气量则很少 ,不到混合发酵组的 1 /5,并且气体 中的主要成分为 N2 和少量 CO2 ,这说明接种物中可 生物利用的物质很少 [ 7 ] 。而单独蓝藻厌氧发酵缺 乏一定的接种物 ,其产气效果也不佳 。蓝藻与厌氧 颗粒污泥在物料比为 6∶1时厌氧发酵的累计产气量 及甲烷含量远远高于其他实验组及对照组 ,最大产 气速 率 为 138 mL / d, 单 位 质 量 蓝 藻 的 产 气 量 达 73 mL / g VS,累计产甲烷量为 50 mL CH4 / g干物质 , 分别是蓝藻与消化污泥 、剩余污泥的 115 倍和 213 倍 。因此 ,以厌氧颗粒污泥作为蓝藻发酵的接种物 可以获得较高的产气效果 。 2. 2 蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气过程中有机 质的变化
目前国内外对于蓝藻资源化利用的研究主要有 将其加工为高效氨 基酸 肥料 [ 1 ] 、焚烧 和提 取蛋 白 质 [ 2 ]等 ,但在其产业化开发过程中 ,蓝藻脱水脱毒 已逐渐成为蓝藻资源化利用的瓶颈 。而将蓝藻作为 生物质原料进行厌氧发酵产沼气既可以大规模产业
化处理 ,又无需对其进行脱水 (含固率 3% ～8%即 可 ) ,且发酵过程中藻毒素也得到一定程度的降解 , 从而实现太湖流域蓝藻的减量化 、无害化和资源化 。
不同浓度营养液对生菜产量及品质的影响
不同浓度营养液对生菜产量及品质的影响
曾玉兰;吴学莉;孙志伟;李舒展;郜兴国;王玉鑫
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2024(52)10
【摘要】通过研究不同浓度营养液对绿苣生菜(Lactuca sativa L.)生长特性、产量及品质的影响,旨在为植物工厂条件下生菜的种植生产提供合适浓度的营养供给。
设置不同的营养液浓度EC 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 dS/m(CK、T 1、T 2、T 3、T 4),分别在定植后14、21、28 d对生菜进行生理指标、产量及品质的测定。
结果表明,在定植14、21、28 d时,不同浓度营养液对生菜地上部干鲜重、根部鲜重、叶片数、叶片厚度、植株伸展度、茎粗、叶绿素含量均存在显著影响,可溶性糖含量在定植21~28 d时差异较小。
综合以上测定指标,在定植28 d,T 2、T 3处理下绿苣生菜生长状况较佳,产量及品质最优,是比较合适的营养液灌溉浓度。
【总页数】3页(P43-45)
【作者】曾玉兰;吴学莉;孙志伟;李舒展;郜兴国;王玉鑫
【作者单位】四维生态科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S636.2
【相关文献】
1.沼液浓度对水培生菜营养液特性及产量、品质的影响
2.不同生长阶段营养液浓度对水培生菜产量和品质的影响
3.不同营养液浓度对生菜产量的品质的影响
4.不同
浓度营养液添加海藻肥对生菜产量及品质的影响5.不同营养液钾浓度对水培生菜生长、品质和营养液利用效率的影响
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1综合选修0105概念3发酵工程 复习
1综合选修0105概念3发酵工程复习基本信息：[矩阵文本题] *1．发酵：是利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的( )转化为人类所需要的产物的过程。
[单选题] *代谢途径(正确答案)2. 1857年，法国微生物学家发现了发酵原理后才逐步形成了发酵工程，这位微生物学家是()。
[单选题] *A．巴斯德(正确答案)B．拉马克C．列文虎克D．科赫答案解析：答案：A ， 1857年法国微生物学家巴斯德通过实验证明酒精是由活的酵母引起的，发现了发酵的原理；法国博物学家拉马克是历史上第一个提出比较完整的进化学说的人，其主要观点是“用进废退”；17世纪后叶，荷兰生物学家列文虎克制成简单的显微镜，发现了细菌；科赫是德国细菌学家，细菌学的奠基人，因发现结核菌和结核菌素，获1905年诺贝尔生理学或医学奖。
3. 下列不需要利用发酵工程的是()。
[单选题] *A．生产单细胞蛋白饲料B．通过生物技术培育可移植的皮肤(正确答案)C．利用工程菌生产胰岛素D．工厂化生产青霉素答案解析：答案：B ，生产单细胞蛋白是利用发酵工程生产微生物菌体本身的过程。
利用工程菌生产胰岛素和工厂化生产青霉素是利用发酵工程。
通过生物技术培育可移植的皮肤是利用细胞工程的动物细胞培养产生可移植的皮肤。
4．下列关于发酵工程经历阶段的描述，正确的是()。
[单选题] *A．早期积累阶段→中期发酵工业阶段→现代发酵工业阶段→创新发酵工业阶段B．原始发展阶段→现代发酵工业阶段→创新发酵工业阶段→生物技术产业阶段C．原始发展阶段→传统发酵工业阶段→现代发酵工业阶段→生物技术产业阶段(正确答案)D．原始发展阶段→传统发酵工业阶段→现代发酵工业阶段→基因技术产业阶段答案解析：答案C，发酵工程经历了原始发展阶段→传统发酵工业阶段→现代发酵工业阶段→生物技术产业阶段四个阶段。
5．下列不能用于菌种选育的是()。
[单选题] *A．人工诱变B．自然选育C．基因工程育种D．杂交育种(正确答案)答案解析：答案D，菌种选育包括人工诱变、自然选育、基因工程育种等，杂交育种适用于有性生殖的生物。
蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证_余亚琴
第30卷第22期农业工程学报V ol.30 No.222014年11月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2014 253 蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证余亚琴1,2，吴义锋2（1.盐城工学院土木工程学院，盐城 224003； 2. 东南大学能源与环境学院，南京 210096）摘 要：在蓝藻厌氧发酵过程中，由于蓝藻密度较小，容易在反应器中上浮而结壳，从而降低反应器产气效率。
该文以蓝藻为原料，研究机械搅拌对其厌氧发酵产沼气的影响。
分别选取不同的搅拌周期、搅拌持续时间及搅拌强度3个因素，在试验的基础上采用响应曲面法确定蓝藻厌氧发酵产气的最佳搅拌因素，为蓝藻厌氧发酵产沼气技术应用提供技术参数。
以模拟得到的二次多项式回归方程，从而预测得到蓝藻最佳搅拌条件为：搅拌周期6 h、搅拌持续时间20 min/次、搅拌强度56 r/min。
中试中，在最佳搅拌条件下，蓝藻的比产气速率、比产甲烷速率最大，分别为0.39、0.236 L/(L·g)。
研究发现：搅拌强度对蓝藻厌氧发酵产沼气影响最大，搅拌周期其次，搅拌持续时间最小；搅拌强度过大、搅拌频繁将会破坏适于特定厌氧微生物生长的微环境，使系统中不同种属厌氧微生物的协同作用受到局部破坏，反应器中污泥的蛋白酶、脱氢酶及辅酶活性下降，产气率降低；搅拌强度小、搅拌周期长，蓝藻容易上浮，与污泥中微生物接触有效接触减少，蓝藻转换效率低，微生物活性降低。
适当的搅拌混合可以破坏蓝藻上浮结壳，同时提高蓝藻与微生物之间接触效果及产气效率。
关键词：沼气；发酵；蓝藻；响应曲面法；机械搅拌doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.22.031中图分类号：S216.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2014)-22-0253-07余亚琴，吴义锋. 蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证[J].农业工程学报，2014，30(22)：253－259.Yu Yaqin, Wu Yifeng. Optimization of mechanical stirring technology in anaerobic fermentation treating algae and pilot trial validation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(22): 253－259. (in Chinese with English abstract)0 引 言湖泊富营养化和蓝藻水华发生是目前全世界共同面临的重大环境问题之一。
水华藻类厌氧消化研究进展及关键问题
http ：//hjkxdk. . cn
水华藻类厌氧消化研究进展及关键问题杜昕睿
处理[27]、100°C 以上的 高 温 高 压 热 处 理 [28]以及高 温 高 压 处 理 后 的 汽 爆 法 ，即 高 压 下 急 速 泄 压 [29]。 高温条件主要是针对含有不易分解的木质素的藻 类 [3°]，对于蓝藻为主的水华藻类，处理温度通常 在 170°C 以下[25]。热 处 理 后 ，藻 类 厌 氧 消 化 产 气
环境 科学导 刊 http: // 2017，36 (3)
CN53 - 1205/X ISSN1673 -9655
水华藻类厌氧消化研究进展及关键问题
杜 昕 睿 ，刘 传 旸 ，刘 跃 岭 ，李 欢 (深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室，清华大学深圳研究生院，广 东 深 圳 518055)
由于国内湖泊治理的紧迫性，研究机构和相关 企业投入了大量资源研究水华藻类的控制问题，近
年来国内发表的有关水华藻类厌氧消化的论文就超 过 80篇。由于发达国家较少存在淡水水华问题， 研究者对此很少关注，其研究重点在于针对以小球 藻 、螺旋藻等为代表的能源藻类开展厌氧消化研 究 ，其研究结果可供借鉴。本文对这些文献进行了 归纳分析，总结了水华藻类 厌 氧 消 化 的 潜 力 和 前 景 ，提出了后续研究需要解决的问题。 1 水华藻类种类及其主要成分
质素、纤 维 素 含 量 较 高 ，消 化 时 间 也 较 长 ，达 到 50d [8]。
虽然有些废弃物碳氮比也偏低，但是由于藻类 水 华 的 季 节 性 ，藻 类 量 不 稳 定 ，因此可以利用污
泥 、禽畜 粪 便 、餐 厨 垃 圾 等 废 弃 物 的 厌 氧 消 化 设 施 ，以 节 约 投 资 和 运 行 成 本 。胡 萍 ™ 研 究 表 明 ， 当蓝藻与厌氧颗粒污泥、消化污泥和剩余污泥干物 质量 之 比 分 别 为 6:1、5 : 1 和 4 : 1 时 ，其厌氧发酵 产沼气量及甲烷含量都达到最高。其 中 ，以厌氧颗 粒污泥与蓝藻的混合发酵液产气效果最佳，沼气产 量 为 73 m L / g V S ，平 均 甲 烷 含 量 为 6 9 % 。徐富等 人 [21]将藻类与猪粪共消化，在 蓝 藻 与 猪 粪T S 比为 1:2、总 T S 浓 度 2. 9 % 的 条 件 下 ，20d 产 气 停 止 ， 有机 质 降 解 率 为 25. 2 % 。赵明星等人[1°]将蓝藻与 餐 厨 垃 圾 按 I:2.5 (T S 比）共消化时，产甲烷量最 大 ，可 达 到 124 m L / g T S ，相 对 于 1:0.5的混合比 例 ，产 甲 烷 量 增 加 了 4 4 % 。总 体 上 ，由 于 污 泥 、
接种物浓度对太湖蓝藻厌氧发酵产沼气过程的影响
在蓝藻类物质厌氧发酵产沼气的工艺条件 中， 接 种物和接种量是 ２ 个重要的工艺参数。 一方面 ， 不同接 种物 因含有不 同的菌群 ， 直接影响厌氧发酵产沼气的 效果 ， 因此不 同接种物及其组合厌氧发酵产沼气 的效
中央目 ， 号 ： 编
一
第一 作 者任 洪 艳 ， ，９ ９ 生 ，０ ９ 毕 业 于 中国科 学 女 １７ 年 ２０ 年
院过程 工 程研 究所 ， 博士 ， 师。 讲
｛ 讯 联 系人 ， ｒａ ＠ｊ ｎ ｎ ｎｅ ｕｃ 。 通 ｗｑｕ ｎ ｉ ｇ ａ ．ｄ ．ｎ ａ
１ ８一 ５
Ｓ ａｇ ａ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｃ ｎｅ ｈｎ ｈｉ ｖ ｏｍｅｔ Ｓｉ ｃｓ Ｅ ｒ ｌ ｅ
ｈｇ ｐｔ ５ ｍｅ ｈ ｅｃ ｔ ｎ ， ｌ ｓ ｈｅ ｍｅ ｎ ．４ｔ ｓａ ．％ ａ ｄ １ ．％ ｉｏ ｕａ ｒｓ ｅ ｔ ｅｙ ｗｈｌ ｉｈｕ ｏ ５ ％ ｔａｎ ｏｎｅ ｔａｍｏ ｌ ｒ ｅｌ ｓａ ｄ１２ ｍｅ ｔ ５ ｔ ｉ ｉ ２ ｎ ０ ｎ ｃ ｌ，ｅ ｐ ｃｉ ｌ， ｉｔ ０ ｖ ｓ
Ｊａ ｇ ａ ｉ ｅｓｔ ， ｕ ｉ １ １ ２ ｉｎ ｎ ｎＵｎ ｖ ｒ ｉ Ｗ ｘ ４ ２ 、 ｙ ２
摘要 资源化利用已成为太湖蓝藻打捞后妥善处置的 １ 个重要研究方向。 研究蓝藻与厌氧颗粒污泥混合厌氧发酵产沼气 为 的工艺过程， 通过改变接种物浓度来探讨蓝藻厌氧发酵产沼气过程的产气速率 产气量和甲 烷含量 发酵体系 ｐ 值， Ｈ 蛋白， 多糖 和氨氮等参数的变化。 实验结果表明， 当接种物浓度为 ５ ％时， 沼气产率为５ ． Ｌ ｇｖ ） ５７ ｍ ／ （ｓ蓝藻， ５ 甲烷含量可高达５％， ５ 分别是 接种量２５ １％时的２９、． 倍； ．％、 ０ ．７１２ ４ 接种物浓度为５ 时， ％ 氨态氮含量和ｐ 值均在正常范围内， Ｈ 且优于其它２ 符合蓝藻 组， 厌氧发酵的特性， 可保证系 统的顺利运行。 关键词：蓝藻 沼气 厌氧发酵 污泥 接种物浓度
2023届高考生物各省模拟试题精编卷(全国卷)
2023届高考生物各省模拟试题精编卷（全国卷）一、选择题：本题共6小题，每小题6分，共36分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.（2023·河南郑州·二模）研究者改造蓝藻和酵母菌，使蓝藻成为酵母细胞的内共生体。
改造后的酵母菌在光照条件下，能在无碳培养基中繁殖15～20代。
下列叙述不正确的是( )A.蓝藻和酵母菌的遗传信息都储存在脱氧核糖核酸中B.酵母菌为兼性厌氧菌，其有氧呼吸主要在线粒体中进行C.改造后的酵母菌可以依靠蓝藻获得能源物质D.改造后的酵母菌中的蓝藻依靠酵母菌的核糖体来合成自身蛋白质2.（2023·陕西西安·一模）下列关于探究酶特性的实验，叙述正确的是( )A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，可选择淀粉作为酶促反应底物B.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测C.若用H2O2和过氧化氢酶来探究酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测3.（2023·陕西西安·二模）下图是人体细胞内细胞核基因的表达过程示意图，前体miRNA在细胞核内剪切、拼接后参与翻译过程。
下列叙述正确的是( )A.基因的转录需要解旋酶和DNA聚合酶的催化B.一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关C.翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸，能量和核糖体等D.若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中4.（2023·内蒙古呼和浩特·一模）在平衡致死系中具有两个致死基因A和B，A和B是非等位基因，基因型为AA和BB的个体均不能存活。
平衡致死系相互交配后，子代不发生性状分离并会以杂合状态保存，因此平衡致死系也称为永久杂种。
不考虑突变和交叉互换，下列选项中属于平衡致死系的是( )A. B.C. D.5.（2023·甘肃·模拟预测）生长在戈壁的药用植物锁阳通过根部吸附于另一种植物小果白刺的根部生长，生长发育所需的有机物完全从其根部获取。
蓝藻藻浆厌氧发酵技术研究现状及展望
器（ ｓ ） 出了今后蓝藻厌氧发酵工程化应用的研究方向。 Ｕ Ｒ ，提
关键 词 ：环境 工程 ；蓝藻 ；厌氧发酵 ；两相 厌氧；升流 式固体反应器 中图分类号 ：Ｘ５４ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —７ ８ （０ ９０ —０ ６ —５ ６３ １０２ ０ ）５ ３ ２
Ｃｕｒ ｅ ｔｓ ａ ｕ ｎｄ ｆ ｕ ｅｐｒ ｓ ｃ ｆａ ａ ｒ ｂ ｃ ｒ ｎ ｔ ｔ ｓａ ｕｔ ｒ ｏ ｐｅ ｔｏ ｎ ｅ ｏ ｉ ｆ ｒ ｅ ｔ ｔｏ ｅ ｈ ｌ ｇ ｏ ｌ ｅａ ｇ ｅ ｅ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｆ ｒｂ ｕ ｌ ａ
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ｄ ｇ ｓｉｎ； Ｕ Ｓ ｉ ｅ ｔｏ Ｒ
０ 引 言
我 国淡水 湖泊富 营养化十 分严重 ，（０ ７ 中国环 （０年 ２
个 ，占 １． １ ％；轻 度富营 养化 的有 ９ ，占 ３ ． ５ 个 ４ ％。水 ６
各工艺条件对发酵的影响(一)
各工艺条件对发酵的影响发酵条件控制的目的就是要为生产菌创造一个最适的环境，使我们所需要的代谢活动得以最充分的表达，积累更多的代谢产物。
影响L-苏氨酸产量的因素有很多，如培养基、温度、pH、溶氧等。
1、培养基对发酵的影响：发酵培养基必需满足微生物的能量、元素及特殊养分的需求：碳源、氮源、无机盐类、生长因子等。
（1）碳、氮、磷的平衡：C/N直接影响菌体的生长和代谢，如果C/N偏小（氮源丰富），会导致菌体生长过剩，易造成菌体提前衰老自溶；C/N过大，菌体繁殖数量少，发酵密度低，细菌代谢不平衡，不利于产物的积累。
磷是核酸与磷脂的成分，组成高能磷酸化合物及许多酶的活性基，磷不足影响菌体生长。
在代谢方面，适量磷有利于糖代谢的进行；磷酸根在能量代谢中起调节作用。
另外，在一定范围内，磷酸盐对培养基pH值的变化起缓冲作用。
（2）基质浓度对发酵的影响：低浓度有诱导作用（迟滞期产生各种酶），高浓度会起分解代谢物阻遏作用；培养基过于丰富，会使菌体生长过盛，发酵液黏稠，影响传质。
（3）碳源的种类和浓度对发酵的影响：碳源的种类对发酵的影响主要取决于其性质，即快速利用的碳源（速效碳源）和缓慢利用的碳源（迟效碳源）。
速效碳源（如葡萄糖）能较快地参与微生物的代谢，合成菌体、产生能量、合成代谢产物等；迟效碳源（如蔗糖）不能被微生物直接吸收利用，需要微生物分泌胞外酶先将其分解成小分子物质，因此菌体利用缓慢。
速效碳源（葡萄糖）的特点：优点：吸收快，利用快，能迅速参加代谢合成菌体和产生能量。
缺点：有的分解代谢产物对产物的合成会产生阻遏作用。
碳源的浓度对菌体的生长和产物的合成有着明显的影响。
以葡糖糖为例，它对糖代谢中的一个关键酶——葡糖糖氧化酶（GOD）的形成具有双重效应，即低浓度下有诱导作用，而高浓度下有分解代谢产物阻遏效应。
为避免初始培养基中渗透压过高，一般采用中间补糖的方法控制碳源浓度。
发酵过程中补糖过量，碳代谢流在糖酵解途径中过量，必须分解部分氧化副产物（如乙酸、乳酸、其它氨基酸等）来维持碳代谢流平衡，易造成碳源浪费，糖酸转化率低。
碱法热处理对蓝藻厌氧发酵生物转化及微囊藻毒素降解效果的影响
文章编 号 ： ２ ０ ９ ５ — ６ ８ １ ９ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ５ ４ ７ — ０ ７
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ３ ２ ５ ４ ￣ ． ｊ ａ ｒ ｅ ． ２ ０ １ ６ ． ０ １ ２ ５
ＬＩ Ｕ Ｇａ ｎ ｇ ，ＴＵ Ｃｈ ｕ ｎ～ ｂ ａ ｏ ，ＢＩ Ｘｉ ａ ｎ ｇ—ｄ ｏ ｎ ｇ ，ｅ ｔ ａ １ ．Ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｐｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｏ Ｃｙ ａ ｎ ｏ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ａｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｉ ｃ Ｄｉ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｙ ｓ ｔ ｉ ｎ ｓ
个主要参数变化对蓝藻细胞的分解效果 。 结果表 明， 三次多项式数学模型可以很好 的拟合联合预处理工艺参数对蓝藻藻浆 Ｓ Ｃ Ｏ Ｄ ｃ ｒ
的影响 ， 模型的 为 ０ ． ９ ８ ３ ９ 。验证试 验表 明： 当Ｎ ａ Ｏ Ｈ处理浓度为 ３ ％、 ７ ８℃处理 ５ ． ６ ｈ时 ， 蓝藻藻浆 Ｓ Ｃ Ｏ Ｄ ｃ ｒ 为５ ４ ４ ６ ｍｇ ・ Ｌ ～ ， 是采 用１ ％Ｎ ａ Ｏ Ｈ、 ４ ０℃处理 ３ ｈ ， 蓝藻藻浆 Ｓ Ｃ Ｏ Ｄ ｃ ｒ 值（ ２ ５ ７ ０ｍ ｇ ・ Ｌ ） 的２ ． １ ２倍 。厌氧发酵结果 表明 ， 经优化处理后的蓝藻藻浆产气率较
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ａｌ ｋａ ｌ ｉ ｎｅ Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｐｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎｔ ｔ ｏ Ｃｙ ａ ｎｏ ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ａｎａ ｅ ｒ ｏｂ ｉ ｃ Ｄｉ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｙｓ ｔ ｉ ｎｓ Ｄｅ ｇ ｒ ａ ｄａ ｔ ｉ ｏｎ
发酵液培养小球藻的原理
发酵液培养小球藻的原理发酵液培养小球藻的原理是通过控制培养液中的环境因素，提供适宜的营养物质和生长条件，从而促进小球藻的生长和繁殖。
小球藻是一种单细胞藻类，属于绿藻门。
它具有高度的代谢活性和生长速度，因此被广泛应用于生物制药、食品添加剂、净水等领域。
在发酵液中培养小球藻，主要包括以下几个方面的原理。
首先，发酵液提供了适宜的环境条件，包括适当的温度、光照和气体浓度。
小球藻通常适宜在25-30摄氏度的温度下生长，因此发酵液需要通过恒温器或恒温槽来控制培养液的温度。
此外，适量的光照也是小球藻生长所必需的。
小球藻是光合作用生物，通过光合作用的过程中吸收二氧化碳和释放氧气，因此需提供适量的光照。
此外，还需要提供适宜的气体浓度，通常是通过气体供应系统将空气中的二氧化碳输送到培养液中。
其次，发酵液提供了丰富的营养物质，包括碳源、氮源、磷源、微量元素等。
小球藻生长所需的碳源主要是二氧化碳，可以通过空气中的二氧化碳来供应。
另外，还需要提供适量的氮源，如硝酸盐、铵盐等。
磷是细胞代谢过程中的重要组成元素，可以通过磷酸盐化合物来供应。
此外，还需添加适量的微量元素，如铁、锰、锌等。
这些营养物质能够为小球藻提供生长和代谢所需的营养物质，促进其生长和繁殖。
另外，发酵液中还需要控制pH值和酸碱度。
小球藻对于培养液的pH值和酸碱度非常敏感，一般在7-9的范围内生长最好。
因此，在发酵液中需要添加缓冲液来调节pH值，保持其在适宜范围内。
通常使用磷酸盐缓冲液来调节pH值，同时还可以通过添加碱性或酸性物质来调节酸碱度。
此外，还需要对发酵液进行搅拌或通气。
搅拌可以均匀分布培养液中的营养物质和细胞，并促进小球藻的光合作用。
通气可以保持培养液中的氧气浓度和二氧化碳浓度，使小球藻充分进行呼吸和光合作用。
最后，发酵液培养小球藻还需要进行周期性的收获和补充营养。
小球藻生长速度很快，一般每1-3天就需要进行收获。
在收获过程中，需要分离和去除小球藻，以减少培养液中的细胞浓度，保持适宜的生长环境。
蓝藻水华成因与食物安全隐患
蓝藻水华成因与食物安全隐患蓝藻水华是一种富含蓝藻的大规模浮游生物现象，通常发生在富含营养物质的水体中。
它不仅对环境造成严重影响，还对食物安全带来潜在的威胁。
本文将探讨蓝藻水华的成因以及与食物安全相关的隐患。
蓝藻水华的成因主要与富营养化和气候变化有关。
富营养化是指水体中营养物质（如氮和磷）过量输入，主要源于农业和城市污水排放。
这些营养物质进入水体后促进藻类的生长，特别是蓝藻的繁殖。
另外，气候变化也会影响蓝藻水华的发生。
温暖的气候条件创造了适宜的生长环境，使蓝藻能够迅速繁殖并形成大规模的水华。
此外，降雨和洪涝等极端天气事件也可能导致富营养化水体中的藻类的迅速增加。
蓝藻水华对食物安全构成了潜在的威胁。
首先，蓝藻水华会产生一种名为微囊藻毒素的有毒物质。
微囊藻毒素对人体健康具有潜在的危害，例如引起肝脏病变、中毒及免疫抑制等问题。
而且，微囊藻毒素在食物中的积累可能引发食物中毒事件，如鱼类和贝类等水产动物摄入微囊藻毒素后成为人类食物链的一部分，使得人们可能在食用这些食物时受到毒素的危害。
其次，蓝藻水华也会造成水质的恶化，从而影响水产养殖业。
由于蓝藻水华在水体中大量繁殖，其代谢产物会导致水体富氧，形成缺氧的环境。
这种缺氧现象会对鱼类和其他水生生物造成危害，导致大量死亡。
水产养殖业是许多地区农民的主要经济来源，因此蓝藻水华对水产养殖产业的影响将直接影响农民的经济状况和食物供应。
除了水产养殖业，蓝藻水华也会对水源供应造成威胁。
蓝藻水华引发的水体富营养化可能导致水源的备用系统，如水库和水井等受到污染。
一旦水源受到污染，可能需要投入大量的成本和精力进行处理，以确保人们的饮用水安全。
此外，当蓝藻水华进一步蔓延到地表水体中，会导致水体的极度浑浊，使得水净化过程更加复杂和困难。
为了应对蓝藻水华和保障食物安全，政府和社会各界应采取一系列措施。
首先，监测和预测蓝藻水华的发生是至关重要的。
通过对水体中营养物质的监测，可以提前发现富营养化的迹象，并及时采取措施减少营养物质的输入。
蓝藻生物质利用
蓝藻生物质利用蓝藻是一类广泛存在于自然界中的微生物，也被称为蓝藻菌。
它们具有光合作用的能力，能够利用阳光和二氧化碳合成有机物质。
蓝藻生物质利用是指将蓝藻作为资源进行有效利用的过程，具有重要的环境和经济意义。
蓝藻生物质利用在环境保护方面具有重要作用。
蓝藻能够吸收水体中的营养盐，如氮、磷等，防止水体富营养化的发生。
过量的营养盐会导致水体中藻类过度繁殖，形成藻华，对水生生物和水体生态系统造成危害。
通过利用蓝藻生物质，可以有效地控制水体中蓝藻的数量，维护水体生态平衡。
蓝藻生物质利用在能源领域具有潜在的应用价值。
蓝藻中含有丰富的蛋白质、多糖和脂肪等有机物质，这些物质可以通过生物转化或化学转化的方式转化为生物燃料，如生物柴油和生物乙醇。
相比传统的化石燃料，生物燃料更加环保和可再生，可以减少对化石能源的依赖，降低温室气体的排放，对缓解能源危机和减少气候变化具有积极意义。
蓝藻生物质还可以应用于农业领域。
蓝藻中含有丰富的氨基酸、维生素和微量元素等营养物质，可以作为有机肥料或饲料添加剂使用。
有机肥料可以提高土壤的肥力，改善农作物的生长环境，减少化学肥料的使用量，降低农业对环境的污染。
饲料添加剂可以提高畜禽的生产性能，改善养殖效益，减少饲料资源的浪费。
蓝藻生物质还可以应用于食品和医药领域。
蓝藻中的蛋白质和多糖具有较高的营养价值和生物活性，可以作为食品添加剂或保健品使用。
蓝藻中的活性物质还具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等药理作用，可以用于药物研发和生产。
蓝藻生物质利用具有广泛的应用前景和重要的环境经济价值。
通过合理利用蓝藻资源，可以实现环境保护、能源开发、农业发展和食品医药等多个领域的可持续发展。
未来，我们应该加强对蓝藻生物质利用技术的研究和开发，推动蓝藻生物质利用产业的发展，为人类创造更加美好的生活和环境。
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对富营养化湖泊蓝藻的治理不能只停留在收集 打捞的层面，应通过一 系 列 科 技 手 段 实 现 变 废 为 宝 、化害为利，兼顾经济、环境等多重效益，不但 能治理好受污染的环境，同时将创造巨大的经济效 益 和 社 会 效 益 ，也 将 提 升 我 国 水 环 境 综 合 治 理 的 水 平 ，减少水体污染程度。蓝藻作为一种生物质，研
入桶中s jC 将蓝藻泥浆、活性污柅、7 按 照 1:1:1的
投料比投人桶中，密 封 桶 盖 采 用 外 加 热 的 自 动 加
dB 热控制系统，在37丈下进行厌氧发酵，为 期 90
发酵液是上述蓝藻厌氧发酵的上层清液，将发 酵液进行各项指标测定，营养含量.见表1。
供 试 作 物 是 鬼 ，菜 ，品 种 为 意 大 利 耐 抽 苔 生 菜或。
本研究供发酵的新鲜蓝藻浆采自滇池龙门藻水 分离站。
自制简易厌氧发酵装置，采 用 50L 的大口径圆 形塑料桶作为发酵罐，在桶顶部打个小圆孔作为排 气 孔 ，将 输 气 管 插 入 孔 中 ，并用胶带封堵周边空 隙 ，然后将管子另一头放入水中，以防外界空气进
环境科学导刊 http: //hjkxdk. yies. org.e:ii_第 3 6 卷 第 1 期 2〇1 7 年 2 月
环境科学导刊 http: //hjkxdk. . cn 2017， 36 (1)
CN53 - 1205/X ISSN1673 -9655
蓝藻厌氧发酵液对生菜产量与品质的影响
王慧姣，汪 泰 ，包 立 ，牛 婧 ，张乃明 (云南农业大学资源与环境学院，云南昆明65〇2〇1)
摘 要 ：富 营 养 化 湖 泊 夏 季 蓝 藻 暴 发 期 间 大 量 藻 浆 、 藻 泥 的 处 置 已 成 为 湖 泊 治 理 急 需 解 决 的 问 题 。 本 研 究 以 新 鲜 藻 浆 发 酵 液 为 供 试 材 料 ， 以 生 菜 为 供 试 作 物 ，将 稀 释 了 4 个 浓 度 梯 度 的 蓝 藻 厌 氧 发 酵 液 作 为 有 机 肥 进 行 浇 灌 盆 栽 试 验 ，并 设 置 一 个 等 量 清 水 对 照 组 ，探 讨 不 同 浓 度 蓝 藻 发 酵 液 处 理 对 生 菜 的 影 响 。研 究 表 明 ：① 相 对 于 空 白 对 照 ，4 个 浓 度 的 蓝 藻 发 酵 液 均 增 加 了 生 菜 的 株 高 、 鲜 重 ，1 0 0 % 的 发 酵 液 施 肥 增 加 量 最 多 ；② 叶 片 叶 绿 素 和 可 溶 性 糖 含 量 随 着 蓝 藻 发 酵 液 浓 度 的 增 加 而 增 加 ；③ 生 菜 的 硝 酸 盐 含 量 也 有 一 定 程 度 的 增 加 ，但 最 高 增 加 5. 0 1 % , 均 在 国 家 标 准 限 量 范 围 内 。
关 键 词 ：蓝 藻 ； 富 营 养 化 ；厌 氧 发 酵 ；发 酵 液 ；生 菜 种 植 ；影响 中图分类号：x n 文献标志码：A 文章编号：16乃 -9655 (2〇n ) 01 -0001 -05
近 年 来 ，随着我国工农业的迅猛发展以及城市 化 进 程 的 加 快 ，工 业 废 水 、生 活 污 水 、农业灌溉回 归水中污染物排放量日益增加，湖泊富营养化问题 逐渐突出[1]。水 体 的 富 营 养 化 直接导致了藻类的 迅 猛 生 长 ，其 中 以 蓝 藻 为 主 ，大 量 的 蓝 藻堆积在水 面 ，散发出难闻的气味，阻断水体的光合作用，使 水 体 贫 氧 恶 化 ，破 坏 水 体 生 态 系 统 ，而且释放藻毒 素 ，引起水生生物中毒，并通过食物链进而威胁人 类健康[2_4]。同 时 其 代 谢 产 物 具 有 毒 性 和 致 癌 作 用 ，给水生动植物、人类健康和环境安全造成了较 大 的 危 害 ，已 对生态系统和社会 经 济 的 发 展 造 成 很 大的负面影响[5_7]。
授 ，博 士生导师，主 要 从 事 农 业 非 点 源 污 染 控 制 、土壤环境质量 演 变 、设 施 农 业 与 绿 色 食 品 生 产 等 方 面 的 研 究 。
究其资源化应用对解决巨量处置这一难题意义重 大。因此蓝藻高附加值资源化利用的课题逐渐成为 了环境治理和资源开发的热点。
根据湖泊水体蓝藻暴发的实情和我国生物技术 的发展水平，蓝藻厌氧发酵成为目前快速处置蓝藻 的资源化利用方式之一。关于蓝藻厌氧发酵产沼气 的研究受到众多研究者的青睐，此方面的报道和文 献也很多[9_13]。但 实 践 证 明 ，由于受到发酵条件、 设备工艺以及产出结果不理想等诸多因素影响，沼 气生产并不经济。在蓝藻厌氧发酵过程中产生了大 量的沼液[1445]，虽然国内夕卜关于一般发酵液的研究 很 多 ，但鉴于蓝藻的特殊性，目前，有关蓝藻发酵 液对水稻、棉花等大田作物影响的研究较多，而其 对 蔬 菜 影 响 研 究 较 少 。我 国 是 蔬 菜 大 国 ，蔬菜 总 产 量居世界第一，研究蓝藻发酵液对生菜产量及品质 的影响，对经济、科学有效栽培我国蔬菜有重要意 义 。因此，本文以生菜为供试作物，用蓝藻发酵沼 液作盆栽试验，探讨其对生菜生物学特性和品质的 影响，以期为蓝藻 发 酵 沼 液 的 合 理 利 用 提 供 科 学 依据。 1 材料与方法 1 . 1 实验材料
收稿日期： 2016 -05 -31 基 金 项 目 ：云 南 省 社 会 发 展 科 技 计 划 2 0 1 2 C A 0 1 7 。 作 者 简 介 ：王 慧 姣 （1 9 9 1 - ) , 女 ，浙 江 长 兴 人 ，硕士 研 究
生 ，主要从事植物与环境领域研究。
通信作者：张 乃 明 （ 1963 - ) , 男 ，山西长治人，博 士 后 ，教