3种微藻兼养培养及营养成分的比较

的细胞脂含量少。
表２ ３ 种微 藻在不 同条件下 Ｄ Ｈ Ａ和 Ｅ Ｐ Ａ含 量的变 化
Ｔａ ｂ ． ２ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ＤＨＡ ａ ｎｄ ＥＰＡ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ａ ｌ ｇ ａ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｗｏ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ％
表 １ 微 藻培养液 营养配方
Ｔ ａ ｂ ． １ Ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ａ ｌ ｇ ａ ｅ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ （ ｒ ａ ｇ・ Ｌ ）
２ 结 果
的要高 出许多 ，延缓期基本相似，而指数生长期藻类生长速度明显加快 ，较 自养培养组 的要高 出一
倍， 其相对生长下降期也明显减缓 ，维持细胞分裂和生长 的速率高于死亡速率 （ 图２ ） 。
０
２
４
６
８
ｌ Ｏ
ｌ ２
ｌ ４
０
２
４
６
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１ ０
１ ２
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研 究 简报 ・
文 章 编 号 ： １ ０ ０ ０ — ９ ９ ５ ７ 【 ２ ０ ０ ４ ） ０ ２ — ０ １ ４ ６ — ０ ４
３种 微 藻 兼 养 培 养 及 营 养 成 分 的 比较
孙 灵 毅， 王 力 勇， 赵 强
（ 烟 台市水产研究所 ， 烟台 ２ ６ ４ ０ ０ ０ ）
１ ４
培养时 间， ｄ
培养 时间， ｄ
图 １ 三角褐指藻在不 同培 养条件下的生长 曲线
ｎ孚 １ Ｇｒ ｏ ｗｔ ｈ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｎ Ｐ ｈ ａ ｅ ｍｔ ａ ｃ ｔ ｙ ｌ ｕ ｍ ｔ ｒ ｉ ｃ ｏ ｒ ｎ ｕ ｔ ｕ ｍ
ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ
关键词 ： 微藻；兼养培养；生长速率
中 图分 类号 ：￥ ９ ６ ８ ． ４
文献 标 识码 ：Ａ
微藻作为水产动物 的活饵料 ，在水产养殖 中一直被广泛地应用。很多微藻营养价值高 ，含有大量 的多聚不饱和脂肪酸 （ Ｐ Ｕ Ｆ Ａ ｓ ） ，特别是廿碳 五烯酸 （ Ｅ Ｐ Ａ）和廿二碳六烯酸 （ Ｄ Ｈ Ａ ） ¨ 。传统的微 藻 养 殖方 法 是 根据 光合 作 用 的 原理 ，利用 光 能 ，以 Ｃ Ｏ ： 为 主要 碳 源进 行 的 。兼 养培 养 是在 利 用 光 能 和 Ｃ Ｏ 的 同时 ，以有 机 碳 （ 葡 萄 糖 ） 作 为补 充 碳 源 和能 源 的一 种 培养 方法 ，可 以不 受 光 的 限 制 ，从 理 论 上讲 ，能取得较高 的产量 。兼养或异养培养 已成为国内外一种快速、大量培养微藻的有效方法和发展 方向 】 。由于兼养和 自养环境条件不 同 ，因而使微藻所含 的营养成分发生 明显 的变化。为此 ，笔者 对３ 种不同种属的微藻在不 同培养温度下 的兼养培养技术进行了探讨 ，并对微藻的不饱和脂肪酸进行 了测定 ，以期 为 微 藻 的合理 应 用 提供 可 靠 的依 据 。
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第 ２期
孙灵毅， 等： ３种微 藻 兼养 培养 及 营养 成分 的比较
Ｏ ６ Ｏ ５
丹馏 删 １ ４ ７
Ｏ ４ Ｏ ３ Ｏ ２ Ｏ ● Ｏ
酮比色法 。微藻不饱和脂肪酸 Ｅ Ｐ Ａ和 Ｄ Ｈ Ａ的测定按 Ｃ ａ ｒ ｒ ｅ ａ ｕ等 的方法 ，将脂肪酸 甲脂化 ，经薄 层层 析 （ Ｔ Ｌ Ｃ）纯 化后 ，采用 Ｈｅ ｗ ｌ ｅ ｔ ｔΒιβλιοθήκη Baidu Ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｒ ｄ ５ ８ ８ ０ Ａ型 气相 色谱 仪进 行 分 析 。参 数 为 ：色 谱柱 Ｃ ａ ｒ ｂ ｏ —
２ ． １ ． ３ 亚心形扁藻 兼养培养组 的亚心形扁藻与 自养培养组 的没有太大差别 ，生长速度基本 相同。 随着光照强度 的增大 ，藻细胞密度逐渐增大 ，在 ５ ０ ０ ０ ｌ ｘ 时达到最大值 ，之后 ，随着光照强度的增大 ， 藻细胞密度缓慢下降 。另外 ，藻细胞老化速度较快 ，在加入营养液 ８ ｄ 之后 即出现生长下降，兼养培 养并未使生长下降有所改变 （ 图３ ） 。
其 中 ：Ⅳ Ｉ 为第 ｔ 天 的细胞数量 ，Ⅳ ０ 为初始细胞数量 （ ｔ ＝ Ｏ ） ，ｔ 为培养 时间。葡萄糖浓度的测定采用蒽
收稿 日期 ： ２ ０ ０ ３ － ０ ４ － ２ ９
基金 项 目： 山东省科学技术 委员会资助项 目 （ ０ ２ ２ １ １ ０ １ ０ １ ） 作者 简介 ： 孙 灵毅 （ １ ９ ６ ３一） ，女 。高级 工程师。Ｅ— ｍ ａ ｉ ｌ ：ｓ ｕ ｎ ｌ ｙ １ ９ ６ ３ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ￣ ｃ ｏ ｒ ｎ ． ｃ ｎ
２ ． ２ 自养 和兼 养培 养条 件下 ３种 微藻 的 Ｅ Ｐ Ａ和 Ｄ Ｈ Ａ含量 试 验 表 明 ，不 同微 藻 的不饱 和脂 肪 酸 Ｄ Ｈ Ａ和 Ｅ Ｐ Ａ含 量有 明显 的差 别 （ 表 ２） 。在 自养 培 养 条件
下 ，等鞭金藻的 Ｄ Ｈ Ａ含量在 ３ 种微藻中是最高的，而三角褐指藻 的 Ｅ Ｐ Ａ含量相对较高 ， 亚心形扁藻
２ ． １ ３种 微藻 在 自养 和兼 养培 养条 件 下 的生 长情 况
丹馏半删
Ｏ ６ Ｏ ５ Ｏ ４ Ｏ ３ Ｏ ２ Ｏ ｌ Ｏ
２ ． １ ． １ 三 角褐 指 藻
兼 养培 养组 三 角褐 指 藻 的生 长相 对 自养 培 养 组而 言 ，生 长 速 度 在延 缓 期 和 指 数
０
２
４
６
８
ｌ ０
ｌ ２
ｌ ４
培 养时间／ ｄ
注 ：脂肪 酸含量 占总脂肪酸量 的百分 比。
图 ３ 亚 心形扁藻不 同条件下 的生长 曲线
№ ３ Ｇｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｎ Ｐ ｌ ａ ｔ ｙ ｍｏ ｎ ａ ｓ ｓ ｕ ｂ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｓ
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第１ ９卷第 ２ 期 ２０ ０ ４年 ６月
大
连
水
产
学
院 学
报
Ｖｏ Ｌ １ ９ Ｎｎ ２
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ Ｄ ＡＵＡ Ｎ Ｆ Ｉ Ｓ ＨＥ ＲＩ ＥＳ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ ⅡＹ
Ｊ ｕ ｎ．２００４
褐指藻、亚心形扁藻属低温藻 ，培养温度 为 （ １ ６±１ ） ℃ ；等鞭 金藻适合高温生长 ，培养温度为 （ ２ ２
± １ ） ℃。培养期 间每 １ ３ 振荡数次 ，培养 ２ ｄ 后计数 。
１ ． ２ 测 定方 法
单细胞用血球计数板在显微镜下计数 。微藻生长速率 的计算公式为
＝
（ ｈ ｌ Ⅳｌ —ｈ ｌ Ⅳ ０ ）／￡ ｈ ｌ ２，
图 ２ 等鞭金 藻 ３ ０ １ １ 在不 同培养条件下的生长 曲线
Ｆｉ ｇ ． ２ Ｇｒ ｏ ｗｔ ｈ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｎ ３ ０ １ １ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｆ ｌ ｓ ｃ ｈ ｒ ｙ ｓ ｉ ｓ ｇ ａ ｌ ｂ ａ ｎ ａ
ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｒ ｉ ｕ ｓ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｉｏ ｔ ｎ ｓ
海水取 自烟台芝罘岛附近水域 ，试验用海水均经过砂滤池沉淀 、筛绢过滤和煮沸消毒处理 ，冷却 后按表 ｌ中所列的培养液配方配制微藻培养液 。接种后的藻液均在 自然光照 （ 亮 暗时间约 ｌ ４ ｈ ：ｌ Ｏ
ｈ ） 下 培 养 。兼 养 培养 是 在 ２ ５ ０ ｍＬ三 角 烧 瓶 中加 入 葡 萄 糖 ３ ５ ｇ ／ Ｌ； 自养 培 养 不 添 加 有 机 碳 源 。三 角
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 试 验材 料
三角褐指藻 Ｐ ｈ ａ ｅ ｏ ｄ ａ ｃ ｔ ｙ ｌ ｕ ｍ ｔ ｒ ｉ ｃ ｏ ｒ ｎ ｕ ｔ ｕ ｍ、亚心形扁藻 Ｐ ｌ ａ ｔ ｙ ｍ ｏ ｎ ａ ｓ ． ｓ 如ｃ ０ 丌 、等鞭金藻 Ｉ ｓ ｏ ｃ ｈ ｒ ｙ ｓ ｉ ｓ
ｇ ａ ｌ ｂ ａ ｎ ａ ３ ０ １ ｌ品系 取 自中国海 洋 大学 水 产学 院微 藻实 验 室 。
ｌ ０
埒 煅半州
６ ５ ４ ３ ２
ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
３ 讨 论
微藻 的兼养培养包括光能的吸收转化 、Ｃ Ｏ 的吸收 固定 、有机物 的同化等 ，是 比较复杂的生化过 程 。光照不仅能影响光合固碳速率 ，也能影响藻细胞的呼吸强度 和能荷水平。在微藻 的培养过程 中， 藻细胞密度和葡萄糖的消耗速率与光照强度的变化趋势大致相 同。在葡萄糖 吸收同化 的过程中 ，虽然 葡萄糖的消耗随光照强度 的增大呈现上升趋势 ，但此时藻细胞 内源呼吸旺盛 ，呼吸强度加大 ，葡萄糖 氧化生成 Ｃ Ｏ 的量也加大 ，致使 消耗 的葡 萄糖转化 为细胞 的部分 降低 。在微藻 的静置混合 培养中 ， 随着光照强度 的加大 ，培养液 明显有 Ｃ Ｏ 气泡 出现就说 明了这个 问题 。在微藻 的培养过程 中，微藻 的光合 自养和化能异养是同步且相对独立 的过程。光照对两条代谢途径都有影 响，但影响程度不 同。 由于缺乏适 当的能利用有机碳源 的机制 ，使得一些微藻不能进行异养生长。虽然一种藻类可能会 拥有代谢某些有机物的能力 ，但所产生的能量和中间产物并不一定是生长所必需 的。起关键作用 的不 是能量 ，而是在葡萄糖的氧化过程中合成 的一些必需的中间产物。Ｓ ｕ ｍ ｍ ｅ ｒ ｓ 等 在试验中发现 ，葡萄 糖一 ６一 磷酸脱氢酶及 氧化戊糖磷酸对蓝藻 Ｎ ｏ ｓ ｔ ｏ ｃ 属的 Ａ Ｔ Ｃ Ｃ ２ ９ １ １ ３品系的异养生长起着非常重要的作 用。微藻不能进行异养生长 ，说明藻类缺 乏利用某些有机物 的酶¨ Ｊ 。缺乏一种或 多种在 三羧酸循 环 中起重要作用 的酶 ，就不能利用有机碳源进行异养生长。然而 ，一种藻类缺乏利用某一有机物 的酶 ，
生长 期没 有 明显 的改 变 ，而在 相对 生 长下 降期 却 表现 出明显 的不 同 ，兼养 培养 组藻 细胞 的生长基 本维
持原 有 的生 长速 度 ，持续 时 间较 自养 培养 组 要长 ３～ ５ ｄ 。在 加入 新 营养液 之前 ，兼 养 培养 组 的藻细 胞
保持 较好 的分裂 速度 ，比 自养培 养组 的衰 退速 度要 慢 （ 图１ ） 。说 明加 入 葡 萄 糖 后 ，补 充 了 其碳 源 的 消耗 ，减缓 了藻 细胞 生长 速 度 的下降 。 ２ ． １ ． ２ 等鞭 金 藻 ３ ０ １ １ 兼 养 培养 组 的 等鞭 金 藻 ３ ０ １ １从 开 始 就 比较 活跃 ，生 长 速度 相对 自养 培 养 组
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大 连
水 产 学 院 学 报
第１ ９卷
的不饱和脂肪酸成分则 比较低。从 以上两 种脂肪酸含量 看 ，前两种微藻 的营养价值较优 ，后一种较
差。在兼养培养条件 下，单细胞藻的 Ｄ Ｈ Ａ和 Ｅ Ｐ Ａ变化各不相 同，三角褐指藻和等鞭金 藻的不饱 和脂 肪酸含量 比自养 的高 ，这主要 因为增加 的碳使细胞产生较多的脂 ，而亚心形扁藻异养 的细胞却 比自养
ｗ ａ ｘ（ ２ ５ ｍ ｘ ０ ． ２ ｍ ｍ） ；柱 温 １ ９ ０ ￣ Ｃ；进样 器 及检 验 器 温 度 为 ２ ４ ０ ￣ Ｃ；载气 为纯 氮气 ；载气 流速 为 ２ ． ９ ｍ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ，分 流 比为 １ ０ ０ ／ ７ ． ２ ５ ；检验 器 为火 焰 离 子化 检验 器 （ Ｆ Ｉ Ｄ ） 。定 量分 析 采 用对 各 组 分峰 面 积 积 分 ，用 归 一化法 计算 出脂 肪 酸组 分 的含 量 （ 用 占脂 肪 酸总 量 的百分 比表示 ） 。
摘要 ： 对三角褐指藻Ｐ ｈ ａ ｅ ｏ ｄ ａ ｃ ｔ ｙ ｌ ｕ ｍｔ ｒ ｉ ｃ ｏ ｎ ｕ ｍ ａ ｎ 、亚心形扁藻 Ｐ ｌ ａ ｔ ｙ ｍ ｏ ｎ ａ ｓ ｓ ｕ ｂ ｃ ｏ ｒ ｄ ｆ ｉ ｏ ｒ ｍ ｉ ｓ 、等鞭金藻 Ｉ ｓ ｏ ｃ ｈ ．
ｒ ｙ ｓ ｉ ｓ ｇ ａ ｌ ｂ ａ ｎ ａ ３ ０ １ １品系分别进行 自养培养 和兼养培养 试验 ，结果 表明 ：三角 褐指 藻 、等鞭 金藻 在兼 养 培养条件 下 ，其生长 速度都不 同程度地增加 ，Ｅ Ｐ Ａ和 Ｄ Ｈ Ａ含量也 显著地 提 高 ；而亚 心形 扁 藻在兼 养 培养条 件下却表现 出很大 的差别 ，生长速 度没有改 变 ，Ｅ Ｐ Ａ的含量极低 ，并且 不含 Ｄ ＨＡ。