微藻培养条件和光反应
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Jiménez（2003）指出Spirulina platensis可以在低温 12℃时达到2g干重/每平方公尺/每天的生产量；15℃时， 有6g干重/每平方公尺/每天的生产量；18℃为8g干重/每 平方公尺/每天的生产量。令人惊讶的是，在9℃下，螺旋 藻也有少许生长。温度是酶的活性的重要因素之一。一般 来说，在一定的范围内，温度越高，酶的反应活度越强。 在S. platensis里含有多种影响光合作用的酶，这些酶直 接或间接地影响到其光能利用效率。因此在一定程度上， 提升温度可以使S. platensis的光饱和点升高。
铵态氮
当氮N源H。4+也的有浓研度究低报于告0指.1出00在m铵ol态/L氮时浓，度铵为盐0也.2可0以6m作o为l/L螺时旋，藻螺的 旋藻可正常生长，还可控制落体中非蛋白态氮物质的合成。当 其浓度超过0.412mol/L时，就会对螺旋藻产生毒害作用。 此外，培养液的pH值也会影响螺旋藻对铵态氮的耐受性。有研 究表明，当pH=8.4时，尿素浓度低于1.5g/L，则不会对螺旋 藻产生毒害作用。
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一 藻类分类系统
现在已在国内外大量培养的微藻分属于4个门。
蓝藻门(cyanophyta)属于原核植物，没有典型 的可区分的核，且没有色素体和线粒体。同化作 用的色素（如果有的话）分散在原生质的表层。
杂色藻门(Chromophyta)、红藻门 (Rhodophyta)与绿藻门(Chlorophyta)等属于 真核植物，具有典型的核和有被膜的色素体（如 果有的话）和线粒体。一般来说，高等植物被归 于绿藻门一类，即绿藻门中包括顶级植物。
蓝藻大概有150属，已经有2000种，大多数在淡水中生活。 原生质构造
无性的蓝藻细胞的原生质可分为结构上和作用上不同的两部 分。 在周围包含有同化色素的为色素质；由色素质向里进为 无色的中央质，也称为中央体。此两种原生质部分之间，并没 有定型的膜。色素质完全起色素体的作用，其中有亚显微的片 层，呈规则排列，群聚成类囊体；中央质内一致认为包含有核 质，并行使与核类似的功能。
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矿物质及微量元素对S. platensis的影响
Na+与K+：当K+/Na+ > 5时，抑制螺旋藻的生长； 只要K+/Na+ < 5，即使Na+ 很高，也不会抑制螺旋 藻生长。
磷酸盐：缺磷时，螺旋藻中可溶性蛋白质和结构蛋白 减少，螺旋藻有进行脂肪酸代谢的确切倾向，脂肪酸 组成也会改变。N/P对螺旋藻的生长也有一定的影响。 N/P为5.5:1时，在有Fe—EDTA存在并通入 1.5%CO2的条件下，用Zarruk合成培养液培养的螺 旋藻生物量高。
在一些营养丰富的水体中， 夏季容易产生蓝藻爆发， 称为“水华” 。严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。 更为严重的是，蓝藻中有些种类（如微囊藻）还会产生毒 素（简称MC），大约50%的绿潮中含有大量MC。MC除 了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。 MC耐热，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可 以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。
微藻
Contents
1. 分类 2. 微藻的培养 3. 微藻的大规模培养 4. 微藻的应用
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植物分类系统
标记 门(Stamm, phylum) 纲(Klasse, classis) 目(Ordnung, ordo) 科(Familie, familia) 属(Gattung, genus) 种(Art, species)
许多蓝藻能同化游离氮素，并能在无氮的营养液 中生长，特别是含有钼的溶液中。
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蓝藻门Cyanophyta
蓝藻的影响
蓝藻在自然界中普遍分布，在对其他植物不具务生活条 件的地方，蓝藻都能生长。它是新开拓的土地和未开拓的 土地（如火山形成的岛屿）上最初的生物。
在潮湿的地区，特别是在热带地区，蓝藻是重要的固氮 生物。
螺旋藻可以很好地耐受pH的逐渐改变，但pH的 突然改变对其有害，这通常发生在没有很好缓冲 的培养液中。控制培养液pH的最好方法是利用 CO2(随着HCO3ˉ的消耗,pH会不断升高)。
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碳源对S. platensis的影响
无机碳源
螺须p以H旋 先 作值藻 溶 为越可 于 碳高以 水 源，直 ， ，C接 且 这O利主二2的用要者利空以同用气时H率C中存O也的在3越ˉ，C形高O也式2。进可存行以碳在光起酸。合调氢在生节盐一长p与定H，碳范的但酸围作C盐内用O也，。2必可
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蓝藻门Cyanophyta
特征和名称
蓝藻这个名字是强调了其中特殊的蓝色素（藻蓝素），这种色 素和其他同化色素共同存在蓝藻细胞中，而使蓝藻常常呈蓝绿 色。
蓝藻可以在极端不良的环境条件下出现，这些环境条件是其 他植物所不能忍受的（如螺旋藻可生活在高盐、高pH值环境 中），这说明蓝藻具有极大的适应性。
昼夜温度也能影响微藻的生长。一般昼夜恒温有 利于藻类的快速生长，但是昼夜更替温度所得到 的产量会高些。以蛋白核小球藻为例，白天采用 25℃，夜间维持20℃会比恒定25℃得到的产量要 高一些。
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pH对S. platensis的影响
S. platensis偏好在碱性环境下生存。其最适生 长pH为8.5~10.5。 pH过低，容易被其它藻类 污染； pH过高，可利用的CO2量将受到限制。当 pH接近11.5，光照度为12klx时，螺旋藻细胞会 发生溶解现象。
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蓝藻门Cyanophyta
蓝藻细胞和藻体的形态学
蓝藻细胞的形态是简单的，多圆球形、柱形、椭圆形、桶 形、卵形、镰刀形、棒形等。然而蓝藻细胞很少单个生活， 通常构成群体或连结成丝体。
蓝藻的繁殖
蓝藻的繁殖方式有两类，一为营养繁殖，包括细胞直接分 裂（即裂殖）、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法； 另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行 无性生殖。孢子无鞭毛。 目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。
此外，微藻培养对太阳光的利用率是较低的，主要是由 于光的反射、折射以及太阳光谱性质等引起的。
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温度对S. platensis的影响
螺旋藻最适当的成长温度为35~37℃。在室外最低的成 长温度为18℃，当低于12℃时会停止生长（Richmond, 1986）。但某些种类的螺旋藻的生长温度范围是大于一 般 螺 旋 藻 的 生 长 温 度 范 围 （ 24~42℃ ） （ Vonshake and Tomaselli,2000）。
Qiand等指出螺旋藻的生长密度及光度是呈线性关系，在 8000μmol •m-2 •s-1 （夏天正中午的2~3倍），螺旋藻 有最大的产率為16.8 g 干重/每小時，但似乎尚未呈现最 大的产率。在生物反应器中，反应器材质、形状与直径都 影响着产量。同时，反应器里的细胞密度也会影响光的透 过量，从而影响微藻的生长速率。
有机碳源
螺旋藻与大多数蓝藻一样，在黑暗条件下不能利用有机碳源， 但在光照条件下可以利用碳水化合物。在其生长培养液中添 加质量浓度为0.1g/100mL的葡萄糖，可以提高螺旋藻的生 长率和细胞产量。Ogava和Terui用C—14标记的葡萄糖培 养螺旋藻，有50%的标记物进入螺旋藻的细胞中，31%以 C糖16O作62% 释为放，唯，但一1叶碳9绿源%素时以和，有胡其机萝生副卜物产素量物含是的量以形减N式a少分H。C泌O二到3者为培混唯养用一液，碳中螺源。旋的葡藻萄 会优先利用葡萄糖。有实验表明，螺旋藻自养与异养生长代 谢是独立进行的。
微 Mo量能元影素响：其C固o2氮+与能N力i2，+而会M影g响是维合生成素叶B绿12素的不产可量缺，少 的元素。
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小球藻
绿藻门 绿球藻目 小球藻科
小球藻属 小球藻
小球藻是单细胞真核藻，细胞内含有多种营养物 质。小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等 方面都有广泛的应用，是一种重要的微藻资源， 有广阔的应用前景。
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氮源对S. platensis的影响
氮源的种类与浓度会直接影响到其蛋白质的合成，并 引起其它非蛋白态含氮有机物、挥发性物质的产量。
硝酸盐
硝酸盐是可以被螺旋藻同化的主要氮源，在35℃以上使用高浓 度作的业N其O氮3ˉ源，，螺且旋和藻硝的酸生盐长以率同和样产方量式均影增响加螺。旋亚藻硝生酸物盐量也的可积以累， 以及蛋白态氮和非蛋白态氮的积累。
蓝藻等藻类是鲢鱼的食物，可以通过投放此类鱼苗来 治理藻类，防止藻类爆发。
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二 微藻的培养条件
蓝藻门 螺旋藻
光照
温度
矿物质
氮源
pH 碳源
绿藻门 小球藻
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螺旋藻细胞结构
螺旋藻(spirulina)是一种多细胞的丝状微藻(Microalge)， 属于蓝藻门(cyanophyta或cyanobacteria)、段殖藻目
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光照对小球藻的影响
光饱和效应：限制了藻类对光能利用的有效性 光抑制：当光照度达到全日照的10%时，某些
海藻会出现光抑制现象。在低温下，这种抑制作 用跟明显，在高细胞浓度规模化培养时，光抑制 作用并不是很严重。 光限制：小球藻培养体系中光照度按LambertBeer规则随深度和浓度的增加而逐渐减弱。 间歇光照效应：蛋白核小球藻在光合作用过程中 要充分有效地利用入射光的光能，暗时间必须至 少是闪光时间的10倍；细胞间歇曝光时间为30s 时，即可达到间歇光照效应。
特征
所用字尾-phyta 所用字尾-phyceae 所用字尾-ales 所用字尾-aceae 普通以希腊字为字尾 普通以拉丁字为字尾
举例
绿藻门Chloro-phyta 绿藻纲Chloro-phyceae 绿球藻目Chloro-ales 绿球藻科Chloro-aceae 小球藻属Chlorella vulgaris
螺旋藻个体成丝状，一般其丝状体为螺旋状，这也是螺旋 藻属的特征。藻丝长50~500μm，直径约为 1~12μm。
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光照对S. platensis的影响
光度对植物而言是相当重要的。钝顶螺旋藻含叶绿素a/b， 胡萝卜素、藻蓝素、藻红素等多种色素。叶绿素吸收蓝光 与红光，类胡萝卜素吸收蓝光为主，藻蓝素以红光为主 （吸光值以565nm检测），藻红素以蓝光为主；螺旋藻 在波长较短的光波下（蓝光），易产生较高的生产量。
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蓝藻门Cyanophyta
蓝藻的营养
蓝藻是光能自养型生物，它可以通过色素及光能 同化二氧化碳；但它也能利用有机物质，并靠有机制 生活，因此它是混合营养的。蓝藻比其它植物更有能 力适应光的强度和光的颜色，这也是为什么蓝藻一般 能生长在世界上不同地方的原因。
(hormogonales) 、 颤 藻 科 (oscilatoriaceae) 的 一 个 属 。
螺旋藻属于原核生物，其细胞结构很简单，无细胞核与细 胞器。类囊体(thylakoids)单条，多分布在细胞周边，叶 绿素a位于类囊体膜内；藻胆体(phycobilisomes)颗粒附 着在类囊体膜外表面上，是蛋白质和色素的复合体。蓝藻 的DNA无组蛋白包裹，呈丝状，位于细胞中央。蓝藻细胞 内还包含有70S核糖体、气囊、葡聚糖颗粒、蓝藻素颗粒、 多角体等。
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温度对小球藻的影响
温度是影响藻类所有代谢活动的一个主要因子。 根据培养小球藻需要的最适温度，可将小球藻分 为两类：低温藻株，生长最适温度为25～30℃； 高温藻株，最适温度为35～40℃。
通常在指数生长期把温度调到最适生长温度，以 利于微藻的快速生长；在稳定期时，把温度调低 些，以利于糖类的积累。
铵态氮
当氮N源H。4+也的有浓研度究低报于告0指.1出00在m铵ol态/L氮时浓，度铵为盐0也.2可0以6m作o为l/L螺时旋，藻螺的 旋藻可正常生长，还可控制落体中非蛋白态氮物质的合成。当 其浓度超过0.412mol/L时，就会对螺旋藻产生毒害作用。 此外，培养液的pH值也会影响螺旋藻对铵态氮的耐受性。有研 究表明，当pH=8.4时，尿素浓度低于1.5g/L，则不会对螺旋 藻产生毒害作用。
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一 藻类分类系统
现在已在国内外大量培养的微藻分属于4个门。
蓝藻门(cyanophyta)属于原核植物，没有典型 的可区分的核，且没有色素体和线粒体。同化作 用的色素（如果有的话）分散在原生质的表层。
杂色藻门(Chromophyta)、红藻门 (Rhodophyta)与绿藻门(Chlorophyta)等属于 真核植物，具有典型的核和有被膜的色素体（如 果有的话）和线粒体。一般来说，高等植物被归 于绿藻门一类，即绿藻门中包括顶级植物。
蓝藻大概有150属，已经有2000种，大多数在淡水中生活。 原生质构造
无性的蓝藻细胞的原生质可分为结构上和作用上不同的两部 分。 在周围包含有同化色素的为色素质；由色素质向里进为 无色的中央质，也称为中央体。此两种原生质部分之间，并没 有定型的膜。色素质完全起色素体的作用，其中有亚显微的片 层，呈规则排列，群聚成类囊体；中央质内一致认为包含有核 质，并行使与核类似的功能。
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矿物质及微量元素对S. platensis的影响
Na+与K+：当K+/Na+ > 5时，抑制螺旋藻的生长； 只要K+/Na+ < 5，即使Na+ 很高，也不会抑制螺旋 藻生长。
磷酸盐：缺磷时，螺旋藻中可溶性蛋白质和结构蛋白 减少，螺旋藻有进行脂肪酸代谢的确切倾向，脂肪酸 组成也会改变。N/P对螺旋藻的生长也有一定的影响。 N/P为5.5:1时，在有Fe—EDTA存在并通入 1.5%CO2的条件下，用Zarruk合成培养液培养的螺 旋藻生物量高。
在一些营养丰富的水体中， 夏季容易产生蓝藻爆发， 称为“水华” 。严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。 更为严重的是，蓝藻中有些种类（如微囊藻）还会产生毒 素（简称MC），大约50%的绿潮中含有大量MC。MC除 了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。 MC耐热，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可 以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。
微藻
Contents
1. 分类 2. 微藻的培养 3. 微藻的大规模培养 4. 微藻的应用
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标记 门(Stamm, phylum) 纲(Klasse, classis) 目(Ordnung, ordo) 科(Familie, familia) 属(Gattung, genus) 种(Art, species)
许多蓝藻能同化游离氮素，并能在无氮的营养液 中生长，特别是含有钼的溶液中。
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蓝藻门Cyanophyta
蓝藻的影响
蓝藻在自然界中普遍分布，在对其他植物不具务生活条 件的地方，蓝藻都能生长。它是新开拓的土地和未开拓的 土地（如火山形成的岛屿）上最初的生物。
在潮湿的地区，特别是在热带地区，蓝藻是重要的固氮 生物。
螺旋藻可以很好地耐受pH的逐渐改变，但pH的 突然改变对其有害，这通常发生在没有很好缓冲 的培养液中。控制培养液pH的最好方法是利用 CO2(随着HCO3ˉ的消耗,pH会不断升高)。
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碳源对S. platensis的影响
无机碳源
螺须p以H旋 先 作值藻 溶 为越可 于 碳高以 水 源，直 ， ，C接 且 这O利主二2的用要者利空以同用气时H率C中存O也的在3越ˉ，C形高O也式2。进可存行以碳在光起酸。合调氢在生节盐一长p与定H，碳范的但酸围作C盐内用O也，。2必可
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蓝藻门Cyanophyta
特征和名称
蓝藻这个名字是强调了其中特殊的蓝色素（藻蓝素），这种色 素和其他同化色素共同存在蓝藻细胞中，而使蓝藻常常呈蓝绿 色。
蓝藻可以在极端不良的环境条件下出现，这些环境条件是其 他植物所不能忍受的（如螺旋藻可生活在高盐、高pH值环境 中），这说明蓝藻具有极大的适应性。
昼夜温度也能影响微藻的生长。一般昼夜恒温有 利于藻类的快速生长，但是昼夜更替温度所得到 的产量会高些。以蛋白核小球藻为例，白天采用 25℃，夜间维持20℃会比恒定25℃得到的产量要 高一些。
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pH对S. platensis的影响
S. platensis偏好在碱性环境下生存。其最适生 长pH为8.5~10.5。 pH过低，容易被其它藻类 污染； pH过高，可利用的CO2量将受到限制。当 pH接近11.5，光照度为12klx时，螺旋藻细胞会 发生溶解现象。
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蓝藻门Cyanophyta
蓝藻细胞和藻体的形态学
蓝藻细胞的形态是简单的，多圆球形、柱形、椭圆形、桶 形、卵形、镰刀形、棒形等。然而蓝藻细胞很少单个生活， 通常构成群体或连结成丝体。
蓝藻的繁殖
蓝藻的繁殖方式有两类，一为营养繁殖，包括细胞直接分 裂（即裂殖）、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法； 另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行 无性生殖。孢子无鞭毛。 目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。
此外，微藻培养对太阳光的利用率是较低的，主要是由 于光的反射、折射以及太阳光谱性质等引起的。
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温度对S. platensis的影响
螺旋藻最适当的成长温度为35~37℃。在室外最低的成 长温度为18℃，当低于12℃时会停止生长（Richmond, 1986）。但某些种类的螺旋藻的生长温度范围是大于一 般 螺 旋 藻 的 生 长 温 度 范 围 （ 24~42℃ ） （ Vonshake and Tomaselli,2000）。
Qiand等指出螺旋藻的生长密度及光度是呈线性关系，在 8000μmol •m-2 •s-1 （夏天正中午的2~3倍），螺旋藻 有最大的产率為16.8 g 干重/每小時，但似乎尚未呈现最 大的产率。在生物反应器中，反应器材质、形状与直径都 影响着产量。同时，反应器里的细胞密度也会影响光的透 过量，从而影响微藻的生长速率。
有机碳源
螺旋藻与大多数蓝藻一样，在黑暗条件下不能利用有机碳源， 但在光照条件下可以利用碳水化合物。在其生长培养液中添 加质量浓度为0.1g/100mL的葡萄糖，可以提高螺旋藻的生 长率和细胞产量。Ogava和Terui用C—14标记的葡萄糖培 养螺旋藻，有50%的标记物进入螺旋藻的细胞中，31%以 C糖16O作62% 释为放，唯，但一1叶碳9绿源%素时以和，有胡其机萝生副卜物产素量物含是的量以形减N式a少分H。C泌O二到3者为培混唯养用一液，碳中螺源。旋的葡藻萄 会优先利用葡萄糖。有实验表明，螺旋藻自养与异养生长代 谢是独立进行的。
微 Mo量能元影素响：其C固o2氮+与能N力i2，+而会M影g响是维合生成素叶B绿12素的不产可量缺，少 的元素。
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小球藻
绿藻门 绿球藻目 小球藻科
小球藻属 小球藻
小球藻是单细胞真核藻，细胞内含有多种营养物 质。小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等 方面都有广泛的应用，是一种重要的微藻资源， 有广阔的应用前景。
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氮源对S. platensis的影响
氮源的种类与浓度会直接影响到其蛋白质的合成，并 引起其它非蛋白态含氮有机物、挥发性物质的产量。
硝酸盐
硝酸盐是可以被螺旋藻同化的主要氮源，在35℃以上使用高浓 度作的业N其O氮3ˉ源，，螺且旋和藻硝的酸生盐长以率同和样产方量式均影增响加螺。旋亚藻硝生酸物盐量也的可积以累， 以及蛋白态氮和非蛋白态氮的积累。
蓝藻等藻类是鲢鱼的食物，可以通过投放此类鱼苗来 治理藻类，防止藻类爆发。
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二 微藻的培养条件
蓝藻门 螺旋藻
光照
温度
矿物质
氮源
pH 碳源
绿藻门 小球藻
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螺旋藻细胞结构
螺旋藻(spirulina)是一种多细胞的丝状微藻(Microalge)， 属于蓝藻门(cyanophyta或cyanobacteria)、段殖藻目
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光照对小球藻的影响
光饱和效应：限制了藻类对光能利用的有效性 光抑制：当光照度达到全日照的10%时，某些
海藻会出现光抑制现象。在低温下，这种抑制作 用跟明显，在高细胞浓度规模化培养时，光抑制 作用并不是很严重。 光限制：小球藻培养体系中光照度按LambertBeer规则随深度和浓度的增加而逐渐减弱。 间歇光照效应：蛋白核小球藻在光合作用过程中 要充分有效地利用入射光的光能，暗时间必须至 少是闪光时间的10倍；细胞间歇曝光时间为30s 时，即可达到间歇光照效应。
特征
所用字尾-phyta 所用字尾-phyceae 所用字尾-ales 所用字尾-aceae 普通以希腊字为字尾 普通以拉丁字为字尾
举例
绿藻门Chloro-phyta 绿藻纲Chloro-phyceae 绿球藻目Chloro-ales 绿球藻科Chloro-aceae 小球藻属Chlorella vulgaris
螺旋藻个体成丝状，一般其丝状体为螺旋状，这也是螺旋 藻属的特征。藻丝长50~500μm，直径约为 1~12μm。
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光照对S. platensis的影响
光度对植物而言是相当重要的。钝顶螺旋藻含叶绿素a/b， 胡萝卜素、藻蓝素、藻红素等多种色素。叶绿素吸收蓝光 与红光，类胡萝卜素吸收蓝光为主，藻蓝素以红光为主 （吸光值以565nm检测），藻红素以蓝光为主；螺旋藻 在波长较短的光波下（蓝光），易产生较高的生产量。
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蓝藻的营养
蓝藻是光能自养型生物，它可以通过色素及光能 同化二氧化碳；但它也能利用有机物质，并靠有机制 生活，因此它是混合营养的。蓝藻比其它植物更有能 力适应光的强度和光的颜色，这也是为什么蓝藻一般 能生长在世界上不同地方的原因。
(hormogonales) 、 颤 藻 科 (oscilatoriaceae) 的 一 个 属 。
螺旋藻属于原核生物，其细胞结构很简单，无细胞核与细 胞器。类囊体(thylakoids)单条，多分布在细胞周边，叶 绿素a位于类囊体膜内；藻胆体(phycobilisomes)颗粒附 着在类囊体膜外表面上，是蛋白质和色素的复合体。蓝藻 的DNA无组蛋白包裹，呈丝状，位于细胞中央。蓝藻细胞 内还包含有70S核糖体、气囊、葡聚糖颗粒、蓝藻素颗粒、 多角体等。
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温度对小球藻的影响
温度是影响藻类所有代谢活动的一个主要因子。 根据培养小球藻需要的最适温度，可将小球藻分 为两类：低温藻株，生长最适温度为25～30℃； 高温藻株，最适温度为35～40℃。
通常在指数生长期把温度调到最适生长温度，以 利于微藻的快速生长；在稳定期时，把温度调低 些，以利于糖类的积累。