不同氮源对2种微藻生长及总脂含量的影响
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
离 的2 藻— — 网状 空 星 藻 C e s u ei ltm 株 o l t m rt uau ar c
在试 验 周期 内 ,每天 测定 培养 液 的 O 8、p D6 0 H 以及 色 素含 量 。O 8以 T 一8 0紫外 可见 分光 光 D6 0 u 11 度计 测定 ;H 以 p cn 0 防水 笔型 p p Hsa3 型 H计测 定 ;
15 数据 分析 .
生长状况最差 ;添加铵硝混合氮( H N 3 N 4 O) 条件下 , 2种 藻生长 速度 也都 快于铵 态 氮( 4 1 NH C) 。2株微 藻 收获 时干质量如 表 1所示 ,2株 藻分别在 添加 N N 3 N 41 a O 和 H C 的情况下获得了最高干质量( 分别 为 (. 4 . )gL 084 .3 ・一和 最低 干质 07 -0 2 0 8 ・一和(.0 00)gL - ) 量 ( 为(. 4 .4 gL 分别 06 - 0) 'j和(. 4 . ) . ) 20 05- 0 gL 。 00 2
图 1 不 同氮源 条件 下 2种微 藻生 长 的生长 曲线
a rtuau b s. ei lt p C c m,
P( 叶绿素 a= 1 .1 x D6 — .9 x D6 ) 65 6 9 O 6 8 6 2 O 5 5 0 2
Ig・ L , x m
P( 叶绿 素 b= 7 4 6 —1 .6 D6 )2 . 05 OD 5 1 88 O 6 4 x 2 2 x 5
lg・ L一 , x m
生态环境学 报 2 1, 18:4 9ຫໍສະໝຸດ Baidu3 02 2 () 12 —4 3
Ec l y a d o og n Envio r nm e a inc s ntlSc e e
ht:w w.ec. m t / w j si o p/ e c E malei r esi o — i dt @jec. m : o c
P( 萝 卜 = x 4 岭 ‘ 一。 胡 素)4 OD 8 mL 0 培 养 完成 后 ,取 1 0 mL 藻液 经 已烘干 称量 的
基 金项 目: 基础 研 究重 大项 目前 期 研究 专项 ( 0 0 B14 0 )国 家科 技支 撑计 划 ( 0 1 A 4 0 )海 南 大学 植物 学 国家级 重点 学科 ( 70 1 2 1C 34 9 ; 2 1B D1B 1 ; 0 10 )
22 不 同氮 源存在 下 2株 藻培 养液 的 p . H变化
数 据 分 析 采 用 S S 软件 单 因素 方 差 分 析 A (NO A 中的 dna A V ) ucn多重 比较法 ,绘 图采用 E cl xe 和 O ii r n软件 。 g
不同氮源存在下 2株藻培养液 的 p H变化见 图 2 可知在培养期间 2 , 株微藻的 N N 3 尿素组 p aO 、 H 波动均 较小 ,而两 株微 藻 的 NH c 组 p 则 自接种 4l H 时开始迅速下 降 ,最低 p 3 9 出现 于 s. H. 0 p的 N 4 O 组第 1 天 。根据生长状况及 p HN 3 1 H变化 ,可 以推测 c r i l u 和 s. ec a m tu t p的最佳生长 p H可能
为生物柴油的 良好来源 。 关键词 :氮源 ;网状空星藻 ;栅藻 ;生物量 ;单 位体 积总脂产量
中 图 分 类 号 :Q 9 9 7 S9 73 4 . ; 1 . 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 17 .9 6( 0 2 812 -5 645 0 2 1 )0 —4 90
不 同氮源对 2种微藻 生长及 总脂 含量 的影 响
刘平 怀 ,郝 宗娣 ,杨 勋 ,张森 ,时杰
热带 作物 种 质资 源保 护与 开发 利用 教 育部重 点 实验 室 ,海南 海 口 50 2 728
摘 要 : 用一 次培养的方式研究硝态氮( NO3、 采 Na ) 氨态 氮( c) 有机氮( NH4 1 、 尿素) 及硝铵混合氮 ( 4 3 氮浓 度 1. mmo‘ NH NO ) ( 76 l ) L
_
收 稿 日期 :2 1—62 020—5
生态环境学报
第 2 卷第 8 2 1 年 8 ) 1 期( 0 2 月
04 m滤 膜 抽滤 , 于 8 ℃烘箱 烘至 恒质量 , . u 5 置 0 测 定 最终 干质 量 ,重 复 3次 。
1 . 总脂含 量 的测 定 .2 4
参照许瑾L 8 】 等的方法进行总脂含量测定 ( 略有 改进 ) :培养结束时离心收获藻体后冻干 、研磨 , 准 确称 取 02g 右 藻粉 , 于具塞 玻璃 离心 管 中 , . 左 置 加 入 2 mL二 甲基 亚砜 甲醇 ( 0 1%,wv)溶液 , 5 ℃水浴超声 1 i ,转入冰水浴 中继续超声 0 5 mn后 3m n 0 i。离心收集上清液 ,余下藻泥加入乙醚正己 烷混合溶剂 ( l / ) 1: ,FV 并使用磁力搅拌器 4 下  ̄ C 搅拌至藻泥灰白,合并上清液 , 加入蒸馏水调节上 清体积比例为甲醇 :乙醚 : 正己烷 :水= 1: 1: 1: 1后 静置 过夜 ,取 上层 置于 已称重 的离 心管 中 ,氮 气吹干后置于 5 ℃烘箱烘至恒质量后称质量。重 0 复 3次 。
状 光 生物 反应 器进 行一 次性 培养 。培养 期 间温 度控
制在(62 2+ 1℃,单侧 日 光灯提供 2 4 h连续光照 , 光照强度 10 0・ 2・,持续通人无菌空气 。 5 m l rs n
持续 发 展能 源 ,但偏 高 的成 本成 为 限制微 藻 生物 柴 13 试 验设 计 . 油产业化的主要瓶颈l , 4 因此通过高脂微藻的筛选 、 _ 以淡 水 BG1 培养 基 为基 础 ,选取 4种氮 源 , 1 培 养 条 件 的优 化 来 提 升 单 位 体 积 微 藻 油脂 的 产量 来 降低成 本是 十 分必要 的I J o。 通 过 改 变 培 养 基 化 学 成 分 的方 法 来 控 制 微 藻 的新 陈代谢 ,可以提高微藻单位体积油脂产量 。 J 氮是 微 藻生 长所 必需 的 基本元 素 之一 ,是 构 成藻 体 分 别 为 硝 氮( N ) Na O3、氨 氮( H4 1、有 机 氮( 素) N C) 尿 以及 硝铵 混合 氮 ( 4 ) NHNO3N浓 度为 1.mmo‘ 。 , 76 l L 试 验 前对 藻种 进行 驯化 培 养 ,以使 之适 应 不 同氮源 环境 。 始 接种 OD6 约 为 0 5 培养 时 间约 2周 。 初 8 o . , 0
微 藻是普 遍存 在 于水 体 、湿 地 、滩涂 等 环境 中 的单 细胞 藻类 ,其每 年光 合作 用 固定 的二 氧化 碳 占
全 球 二 氧化碳 固定量 的4 %以上 ,是 能量 转化 和碳 0
体 ,由海南 大学 材料 与化 工学 院 生物 工程 实验 室保 藏 。试 验 用药 品均 为 国产分 析纯 ( 广试) 。
不同氮源对于 c r i l u 色素的积累并无 e c a m tu t 明显影 响 , 组在 5d均 开始进 入平 稳期 , NH C 各 而 41 组的叶绿素 a自 7d 开始出现明显下降 ,一直持续
24 . 22 .
2
18 . 16 .
盆
、 。
盆 14 .
作 者简 介 :刘平 怀 ( 97年 生 ) 16 ,男 ,教授 ,硕 士 。Emalwlh 13cr - it p@ 6. n : o 通信 作 者 :郝 宗 娣 ( 9 9年生 ) 18 ,女 ,硕 士研 究 生 。Ema : ln ho om icr — i ia d a@ht alo ls .n
14 测 定方 法 .
141 生 长 状 况 测 定 ..
内蛋 白质 、 核酸及色素的重要元素,对于藻类的生 长发 育 有着 重要 的作 用 L 。微 藻可 以利 用 的氮源 范 l …
围较 宽 ,如 无机 氮源 ( 氨态 氮 、硝态 氮 ) 机 氮 、有 源 ( 素I 尿 l 、酵 母 膏 、氨 基 酸等 ) 源类 型对 微 。氮 藻 的生 长及 油脂 积 累有着 较 为显 著 的影 响【 且 不 l , 同的藻 种对 氮源 的适 应性 有 差异 [-] 11。本文 以新 分 35
凸
0
12 . O 1 08 . 06 .
04 . 0. 2 O
l 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 0 1 2 t / d
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 0 1 2 t / d
12 培养 条 件 . 藻种 均利 用 实验室 自行 设计 的直径 80c 柱 . m
元素循环中的重要载体【。微藻具有光合作用效率 1 ] 高 、环境 适应 能力 强 、生长 周期 短 、生物 量 高等特 点 ,是生 产生 物质 能 的潜在 资 源 ,因此成 为 目前 国 内外 的研 究 热点 【 J微 藻生 物柴 油是 公认 的理想 可 2。
色素测定 : 取一定量的藻液 , 离心弃去上清 ,加入 等体积 甲醇 5 0℃超声提取 2 i,离心测定上清 0m n 液 的 O 6、O 5和 OD4 ,色素 含量 由下 式计 算 D6 5 D6 2 8 o
[6 1]
:
及栅 藻S eeeu ss. 象 ,研 究不 同 氮源对 它 cndsm p为对
们的生长及总脂含量 的影响,以期为开拓富油微藻 种质 和加强油脂积累提供实验依据 。 1 材 料 和 方 法 11 藻 种来 源 . 试 验藻 种 网状空 星 藻 C ei ltm 及栅 藻 rtuau c s. 别 分 离 自海 口五 公 祠 和金 牛岭 公 园 的淡 水 水 p分
和 NH4 1情 况下 分 别 获 得 了最 高 的 生 物 量( .2 00 )gL C ( 7 士 .8 ・。和 (.  ̄ . )gL 0 O8 00 0 3 - )和最 高 总 脂 含 量 ( 3 .5 1 2%和 (83 ̄ . ) 3
(02  ̄ . ) o最终二者在添加 Na 3 . 31 % 4 3 NO3 的情况 下单 位体积总脂产量最高 ,分别 为 192 ‘。 107 ‘~,均 可作 9 .6mgL 和 9 .6mgL
对新分 离的两株热带淡水微藻——网状空星藻 C e s u t uau o l t m r i ltm及栅藻 Se e eu s p生长情况及 总脂含 量的影响。结 a r ec cnds m . s
果 表明 , 株微 藻在 不同氮源影响下生长状况不 同, 2 并且造成最终的干质量 、 总脂含量也有较为 明显 的差异 。 2种藻添加 N NO a 3
8 6 4 2 1 8 6 4 2 O
表 1 不 同氮 源条 件下 2株 微藻 的最 终干 质量
T b e 1Bi ma so wo sr i t NO3 NH4 , r aa dNH4 a l o s ft t ns hNa a wi , CI R e n NO3
分 别在 8 ~ 0和 85 95 . 1 5 . .。 ~
2 结 果
21 不 同氮源对 2株 微藻 生长 的影 响 .
23 不 同氮 源对 2株 微 藻色 素积 累的影 响 .
不同氮源条件下 2 种微藻生长的生长曲线见图 1 ,由图可 知 ,2株 藻均 在添 加硝 态氮 (a 3的情 N NO) 况下生长状况最佳 , 而在添加铵态氮 H c) 41 条件下
在试 验 周期 内 ,每天 测定 培养 液 的 O 8、p D6 0 H 以及 色 素含 量 。O 8以 T 一8 0紫外 可见 分光 光 D6 0 u 11 度计 测定 ;H 以 p cn 0 防水 笔型 p p Hsa3 型 H计测 定 ;
15 数据 分析 .
生长状况最差 ;添加铵硝混合氮( H N 3 N 4 O) 条件下 , 2种 藻生长 速度 也都 快于铵 态 氮( 4 1 NH C) 。2株微 藻 收获 时干质量如 表 1所示 ,2株 藻分别在 添加 N N 3 N 41 a O 和 H C 的情况下获得了最高干质量( 分别 为 (. 4 . )gL 084 .3 ・一和 最低 干质 07 -0 2 0 8 ・一和(.0 00)gL - ) 量 ( 为(. 4 .4 gL 分别 06 - 0) 'j和(. 4 . ) . ) 20 05- 0 gL 。 00 2
图 1 不 同氮源 条件 下 2种微 藻生 长 的生长 曲线
a rtuau b s. ei lt p C c m,
P( 叶绿素 a= 1 .1 x D6 — .9 x D6 ) 65 6 9 O 6 8 6 2 O 5 5 0 2
Ig・ L , x m
P( 叶绿 素 b= 7 4 6 —1 .6 D6 )2 . 05 OD 5 1 88 O 6 4 x 2 2 x 5
lg・ L一 , x m
生态环境学 报 2 1, 18:4 9ຫໍສະໝຸດ Baidu3 02 2 () 12 —4 3
Ec l y a d o og n Envio r nm e a inc s ntlSc e e
ht:w w.ec. m t / w j si o p/ e c E malei r esi o — i dt @jec. m : o c
P( 萝 卜 = x 4 岭 ‘ 一。 胡 素)4 OD 8 mL 0 培 养 完成 后 ,取 1 0 mL 藻液 经 已烘干 称量 的
基 金项 目: 基础 研 究重 大项 目前 期 研究 专项 ( 0 0 B14 0 )国 家科 技支 撑计 划 ( 0 1 A 4 0 )海 南 大学 植物 学 国家级 重点 学科 ( 70 1 2 1C 34 9 ; 2 1B D1B 1 ; 0 10 )
22 不 同氮 源存在 下 2株 藻培 养液 的 p . H变化
数 据 分 析 采 用 S S 软件 单 因素 方 差 分 析 A (NO A 中的 dna A V ) ucn多重 比较法 ,绘 图采用 E cl xe 和 O ii r n软件 。 g
不同氮源存在下 2株藻培养液 的 p H变化见 图 2 可知在培养期间 2 , 株微藻的 N N 3 尿素组 p aO 、 H 波动均 较小 ,而两 株微 藻 的 NH c 组 p 则 自接种 4l H 时开始迅速下 降 ,最低 p 3 9 出现 于 s. H. 0 p的 N 4 O 组第 1 天 。根据生长状况及 p HN 3 1 H变化 ,可 以推测 c r i l u 和 s. ec a m tu t p的最佳生长 p H可能
为生物柴油的 良好来源 。 关键词 :氮源 ;网状空星藻 ;栅藻 ;生物量 ;单 位体 积总脂产量
中 图 分 类 号 :Q 9 9 7 S9 73 4 . ; 1 . 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 17 .9 6( 0 2 812 -5 645 0 2 1 )0 —4 90
不 同氮源对 2种微藻 生长及 总脂 含量 的影 响
刘平 怀 ,郝 宗娣 ,杨 勋 ,张森 ,时杰
热带 作物 种 质资 源保 护与 开发 利用 教 育部重 点 实验 室 ,海南 海 口 50 2 728
摘 要 : 用一 次培养的方式研究硝态氮( NO3、 采 Na ) 氨态 氮( c) 有机氮( NH4 1 、 尿素) 及硝铵混合氮 ( 4 3 氮浓 度 1. mmo‘ NH NO ) ( 76 l ) L
_
收 稿 日期 :2 1—62 020—5
生态环境学报
第 2 卷第 8 2 1 年 8 ) 1 期( 0 2 月
04 m滤 膜 抽滤 , 于 8 ℃烘箱 烘至 恒质量 , . u 5 置 0 测 定 最终 干质 量 ,重 复 3次 。
1 . 总脂含 量 的测 定 .2 4
参照许瑾L 8 】 等的方法进行总脂含量测定 ( 略有 改进 ) :培养结束时离心收获藻体后冻干 、研磨 , 准 确称 取 02g 右 藻粉 , 于具塞 玻璃 离心 管 中 , . 左 置 加 入 2 mL二 甲基 亚砜 甲醇 ( 0 1%,wv)溶液 , 5 ℃水浴超声 1 i ,转入冰水浴 中继续超声 0 5 mn后 3m n 0 i。离心收集上清液 ,余下藻泥加入乙醚正己 烷混合溶剂 ( l / ) 1: ,FV 并使用磁力搅拌器 4 下  ̄ C 搅拌至藻泥灰白,合并上清液 , 加入蒸馏水调节上 清体积比例为甲醇 :乙醚 : 正己烷 :水= 1: 1: 1: 1后 静置 过夜 ,取 上层 置于 已称重 的离 心管 中 ,氮 气吹干后置于 5 ℃烘箱烘至恒质量后称质量。重 0 复 3次 。
状 光 生物 反应 器进 行一 次性 培养 。培养 期 间温 度控
制在(62 2+ 1℃,单侧 日 光灯提供 2 4 h连续光照 , 光照强度 10 0・ 2・,持续通人无菌空气 。 5 m l rs n
持续 发 展能 源 ,但偏 高 的成 本成 为 限制微 藻 生物 柴 13 试 验设 计 . 油产业化的主要瓶颈l , 4 因此通过高脂微藻的筛选 、 _ 以淡 水 BG1 培养 基 为基 础 ,选取 4种氮 源 , 1 培 养 条 件 的优 化 来 提 升 单 位 体 积 微 藻 油脂 的 产量 来 降低成 本是 十 分必要 的I J o。 通 过 改 变 培 养 基 化 学 成 分 的方 法 来 控 制 微 藻 的新 陈代谢 ,可以提高微藻单位体积油脂产量 。 J 氮是 微 藻生 长所 必需 的 基本元 素 之一 ,是 构 成藻 体 分 别 为 硝 氮( N ) Na O3、氨 氮( H4 1、有 机 氮( 素) N C) 尿 以及 硝铵 混合 氮 ( 4 ) NHNO3N浓 度为 1.mmo‘ 。 , 76 l L 试 验 前对 藻种 进行 驯化 培 养 ,以使 之适 应 不 同氮源 环境 。 始 接种 OD6 约 为 0 5 培养 时 间约 2周 。 初 8 o . , 0
微 藻是普 遍存 在 于水 体 、湿 地 、滩涂 等 环境 中 的单 细胞 藻类 ,其每 年光 合作 用 固定 的二 氧化 碳 占
全 球 二 氧化碳 固定量 的4 %以上 ,是 能量 转化 和碳 0
体 ,由海南 大学 材料 与化 工学 院 生物 工程 实验 室保 藏 。试 验 用药 品均 为 国产分 析纯 ( 广试) 。
不同氮源对于 c r i l u 色素的积累并无 e c a m tu t 明显影 响 , 组在 5d均 开始进 入平 稳期 , NH C 各 而 41 组的叶绿素 a自 7d 开始出现明显下降 ,一直持续
24 . 22 .
2
18 . 16 .
盆
、 。
盆 14 .
作 者简 介 :刘平 怀 ( 97年 生 ) 16 ,男 ,教授 ,硕 士 。Emalwlh 13cr - it p@ 6. n : o 通信 作 者 :郝 宗 娣 ( 9 9年生 ) 18 ,女 ,硕 士研 究 生 。Ema : ln ho om icr — i ia d a@ht alo ls .n
14 测 定方 法 .
141 生 长 状 况 测 定 ..
内蛋 白质 、 核酸及色素的重要元素,对于藻类的生 长发 育 有着 重要 的作 用 L 。微 藻可 以利 用 的氮源 范 l …
围较 宽 ,如 无机 氮源 ( 氨态 氮 、硝态 氮 ) 机 氮 、有 源 ( 素I 尿 l 、酵 母 膏 、氨 基 酸等 ) 源类 型对 微 。氮 藻 的生 长及 油脂 积 累有着 较 为显 著 的影 响【 且 不 l , 同的藻 种对 氮源 的适 应性 有 差异 [-] 11。本文 以新 分 35
凸
0
12 . O 1 08 . 06 .
04 . 0. 2 O
l 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 0 1 2 t / d
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 0 1 2 t / d
12 培养 条 件 . 藻种 均利 用 实验室 自行 设计 的直径 80c 柱 . m
元素循环中的重要载体【。微藻具有光合作用效率 1 ] 高 、环境 适应 能力 强 、生长 周期 短 、生物 量 高等特 点 ,是生 产生 物质 能 的潜在 资 源 ,因此成 为 目前 国 内外 的研 究 热点 【 J微 藻生 物柴 油是 公认 的理想 可 2。
色素测定 : 取一定量的藻液 , 离心弃去上清 ,加入 等体积 甲醇 5 0℃超声提取 2 i,离心测定上清 0m n 液 的 O 6、O 5和 OD4 ,色素 含量 由下 式计 算 D6 5 D6 2 8 o
[6 1]
:
及栅 藻S eeeu ss. 象 ,研 究不 同 氮源对 它 cndsm p为对
们的生长及总脂含量 的影响,以期为开拓富油微藻 种质 和加强油脂积累提供实验依据 。 1 材 料 和 方 法 11 藻 种来 源 . 试 验藻 种 网状空 星 藻 C ei ltm 及栅 藻 rtuau c s. 别 分 离 自海 口五 公 祠 和金 牛岭 公 园 的淡 水 水 p分
和 NH4 1情 况下 分 别 获 得 了最 高 的 生 物 量( .2 00 )gL C ( 7 士 .8 ・。和 (.  ̄ . )gL 0 O8 00 0 3 - )和最 高 总 脂 含 量 ( 3 .5 1 2%和 (83 ̄ . ) 3
(02  ̄ . ) o最终二者在添加 Na 3 . 31 % 4 3 NO3 的情况 下单 位体积总脂产量最高 ,分别 为 192 ‘。 107 ‘~,均 可作 9 .6mgL 和 9 .6mgL
对新分 离的两株热带淡水微藻——网状空星藻 C e s u t uau o l t m r i ltm及栅藻 Se e eu s p生长情况及 总脂含 量的影响。结 a r ec cnds m . s
果 表明 , 株微 藻在 不同氮源影响下生长状况不 同, 2 并且造成最终的干质量 、 总脂含量也有较为 明显 的差异 。 2种藻添加 N NO a 3
8 6 4 2 1 8 6 4 2 O
表 1 不 同氮 源条 件下 2株 微藻 的最 终干 质量
T b e 1Bi ma so wo sr i t NO3 NH4 , r aa dNH4 a l o s ft t ns hNa a wi , CI R e n NO3
分 别在 8 ~ 0和 85 95 . 1 5 . .。 ~
2 结 果
21 不 同氮源对 2株 微藻 生长 的影 响 .
23 不 同氮 源对 2株 微 藻色 素积 累的影 响 .
不同氮源条件下 2 种微藻生长的生长曲线见图 1 ,由图可 知 ,2株 藻均 在添 加硝 态氮 (a 3的情 N NO) 况下生长状况最佳 , 而在添加铵态氮 H c) 41 条件下