倍频Nd∶YAG激光对紫球藻生长与胞外多糖产量的影响

紫球藻经Nd:YAG激光(波长1060 nm)照射,以不同时间设置处理剂量,比较紫球藻细胞活力、生长速率、生物量、胞外多糖产量等方面的变化.高剂量处理组(Y-20、Y-30和Y-40)致死率为17～44%,继代培养后生长迅速,K值分别比对照组提高18%、23.4%和15.3%.各处理组培养10天后收获的生物量与对照组无显著差别,但胞外多糖产量均有较大幅度提高,增幅达50～150%.此外,YAG激光照射对藻细胞叶绿素含量也有影响.YAG激光有望成为紫球藻优良藻株选育的较佳诱变剂.     

紫外线对紫球藻的生物学效应

采用紫外线辐照紫球藻,处理剂量分别为10s、20s、30s、60s、90s、120s和180s。结果表明,10s剂量对紫球藻有促长作用,20s及30s对藻细胞生长和各项生理生化指标影响不显著,30s以上处理对其生长以及代谢产物的合成与分泌有抑制作用,且照射时间越长,抑制越强烈,紫球藻对紫外线的耐受极限为120s。结果还表明,高剂量(20~90s)照射能增加单细胞代谢产物含量;经紫外线辐照后的藻细胞第二代培养物在生长速度、叶绿素a含量、胞外多糖和β-胡萝卜素产量等与对照组相似。     

半导体激光对紫球藻生物学效应的影响

采用波长650nm,功率40mW,功率密度13W／cm^2的半导体激光,对紫球藻（Porphyridium cruentum)进行诱变,辐照时间分别为5min、10min、20min。通过对紫球藻每天细胞数、叶绿素a、第7d细胞干重和胞外多糖产量的测定可知：与对照组比较,3个处理对紫球藻生长及胞外多糖产生影响,5min、10min均有不同程度的促进作用,其中5min作用最明显,而20min则有抑制作用。     

脱落酸对紫球藻（Porphyridiu sp.）生长代谢的影响

为优化培养条件和提高紫球藻(Porphyridiu sp.)生物量及代谢产物产量,研究了7种浓度的脱落酸(ABA)在三种氮素营养水平下对紫球藻生长的影响,结果表明,ABA浓度在0.01～1.0 mg·L-1范围内,外源ABA浓度的升高有利于紫球藻增殖,对紫球藻的干重、叶绿素a含量、蛋白质含量、胞外多糖含量、藻红素含量都有一定的促进作用;但在ABA浓度在10 mg·L-1时,则呈递抑制趋势.其中中氮水平下外源ABA浓度1.0 mg·L-1是紫球藻生长的最佳浓度,最有利于紫球藻生物量及代谢产物的积累,此时紫球藻的生物量为3.463 mg·mL-1,胞外多糖含量最高,占藻体干重的34.31%.在高氦营养水平下还能体现ABA对紫球藻生长所起的作用,而低氮下生长的紫球藻对ABA的作用不敏感.     

平板式光生物反应器中紫球藻培养条件的优化

研究了平板式光生物反应器中紫球藻(Porphyridium cruentumNaegeli)的培养条件,运用均匀设计法对光照强度、通气速率、装液量、接种密度以及pH等影响紫球藻生长的因素进行优化,获得了在平板式光生物反应器中培养紫球藻的最佳条件:光照强度10 000 lx、通气速率350 L.h-1、装液量6 L、藻细胞接种密度1.1×106mL-1、pH9.0。在最佳条件下藻体的生物量产率和生物量产量分别达到0.431 g.L-1.d-1和3.240 g.L-1,最大生长速率达0.652 g.L-1.d-1,胞外多糖含量高达0.665 g.L-1。另外,在培养过程中隔天补充培养液有利于紫球藻生物量的增加和胞外多糖的产生。     

紫球藻及其胞外多糖对小鼠免疫功能的调节作用

探讨紫球藻及其胞外多糖对免疫低下小鼠免疫功能的调节作用,用环磷酰胺(CY)建立昆明种小鼠免疫功能低下的实验模型。小鼠随机均分6组,其中2组每天分别给予紫球藻藻粉1200、600 mg/kg灌胃,2组给予紫球藻胞外多糖300、150 mg/kg灌胃,正常对照组及CY组用等容积生理盐水灌胃,连续14 d。实验结果表明紫球藻及其胞外多糖均可显著提高免疫抑制小鼠的脾指数、胸腺指数、碳廓清能力、单核细胞吞噬功能,并可对抗环磷酰胺引起的外周血白细胞数目下降,因此紫球藻藻粉及其胞外多糖对小鼠免疫功能具有一定的正向调节作用。毒性实验表明,小鼠腹腔注射300、150 mg/kg紫球藻胞外多糖溶液和分别给予紫球藻藻粉1200、600 mg/kg灌胃,小鼠未出现死亡,也未有明显毒性反应出现的一些指标变化,说明紫球藻藻粉及胞外多糖的安全性较高。     

通入CO2和补加氮源对紫球藻生长和代谢物质积累的影响

论文研究了柱状光生物反应器中CO2浓度和氮源添加模式等培养条件对紫球藻(Porphyridium sp.UTEX 637)生长和主要代谢产物积累的影响。结果表明,通入CO2能显著促进紫球藻的生长及胞外多糖、水溶性蛋白和总脂等生物活性物质的积累,其中1%的CO2浓度对紫球藻的生长及活性物质积累最有利,该条件下紫球藻的最高干重可达到8.14 g/L,是对照组的4.93倍;胞外多糖产量明显高于对照组,最高可达到238.8 mg/L;补加氮源KNO3对紫球藻生长及胞外多糖、水溶性蛋白含量均有明显的促进作用,最高干重、胞外多糖含量可分别达到对照组的1.5倍和1.25倍,但不利于总脂的积累。     

短小芽孢杆菌对盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素产量的影响

研究了短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）对盐藻空间诱变株系SZ-05（Dunaliella salina SZ-05）的生物量及β-胡萝卜素积累的影响。结果表明,短小芽孢杆菌显著提高了盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素的产量,明显降低了培养体系中的溶解氧和胞外多糖的含量。溶解氧的减少,使得藻细胞的光呼吸作用下降,光合作用速率提高,使藻细胞生物量增加。胞外多糖具有抗氧化作用,胞外多糖的减少可能进一步增加了β-胡萝卜素的合成,从而使β-胡萝卜素在胁迫条件下大幅度增加。     

紫球藻及其多糖抗菌性能初探

本文报道紫球藻提取液及其多糖溶液抗病原细菌、真菌性能的研究结果。采用管碟法分别测定紫球藻培养分泌物、藻体破碎后的水提物和醇提物、胞外多糖和胞内多糖水溶液等的抗菌能力。结果表明,各样品均有一定抗菌能力,紫球藻水提物和胞外分泌物抗菌性能较强。经比较分析,多糖是抗菌作用的主要组分。紫球藻提取物及其多糖对革兰氏阳性细菌(特别是对金黄色葡萄球菌和八叠球菌)的抑菌作用较为明显,具有一定开发价值。     

短小芽孢杆菌对盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素产量的影响

研究了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)对盐藻空间诱变株系SZ-05(Dunaliella salina SZ-05)的生物量及β-胡萝卜素积累的影响。结果表明,短小芽孢杆菌显著提高了盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素的产量,明显降低了培养体系中的溶解氧和胞外多糖的含量。溶解氧的减少,使得藻细胞的光呼吸作用下降,光合作用速率提高,使藻细胞生物量增加。胞外多糖具有抗氧化作用,胞外多糖的减少可能进一步增加了β-胡萝卜素的合成,从而使β-胡萝卜素在胁迫条件下大幅度增加。     

不同激光辐照对盐生杜氏藻生长及β-胡萝卜素累积的影响研究

用YAG、LD和Ar 三种不同激光辐照处理盐生杜氏藻(Dunaliella salina)细胞,通过对辐照前后盐生杜氏藻的生长速率和色素含量进行测定比较,研究不同激光处理对盐生杜氏藻的生理刺激效果。实验结果表明:当YAG激光辐照剂量超过1min时,对盐生杜氏藻细胞的增殖有明显的抑制作用,并抑制其胡萝卜素的合成;LD激光在辐照剂量为3min~5min能促进细胞增殖,其中5min剂量的处理组,生长速率较对照组提高190%,叶绿素和类胡萝卜素的含量,分别提高27.2%和24.4%;Ar 激光在辐照剂量为5min~30min范围内能促进类胡萝卜素的积累,与对照组相比,分别提高18.5%~130.9%,但在这剂量范围内,Ar 激光抑制其生长,同时对不同激光辐照对盐生杜氏藻所产生的生物学效应机理进行了初步探讨。     

CO2激光辐照拟微绿球藻的当代生物学效应研究

采用CO₂激光（波长10.6μm,功率10 w,光束长74 cm）辐照拟微绿球藻（Nannochloropsis sp.YW0980）,辐照时间为30 s、60 s、90 s,通过测定藻色素、多糖、蛋白质及油脂含量,研究CO₂激光对藻的生物学效应。结果表明:30 s、60 s、90 s辐照条件下,对拟微绿球藻细胞生长及代谢产物均有一定的促进作用,其中CO₂激光60 s处理组有利于拟微绿球藻的生长及色素的积累,但30 s剂量下更有利于多糖、蛋白质及油脂含量的积累,分别比对照组提高了51.05%（胞外多糖）,289.45%（总多糖）、37.05%、172.16%。     

有机物质对紫球藻生长的影响*

研究了有机碳、氮源及 B族维生素对紫球藻生长的影响。葡萄糖促生长作用最佳 ,添加 2 % (W/V)葡萄糖时 ,藻细胞生长速度比对照组明显提高 ,培养 10 d收获的生物量增加 92 .6 % ,培养液中的溶解氧含量和藻体叶绿素 a含量也有变化。有机氮源的利用率低 ,仅蛋白胨、酵母汁可被利用。维生素 B2 和 B12 也有促长作用。     

有机物质对紫球藻生长的影响

研究了有机碳、氮源扩B族维生素对紫球藻生长的影响。葡萄糖促生长作用最佳,添加2％（W／V）葡萄糖时,藻细胞生长速度比对照组明显提高,培养10d收获的生物量增加92.6％,培养液中的溶解氧含量和藻体叶绿素a含量也有变化,有机氮源的利用率低,仅蛋白胨、酵母汁可被利用。维生素B2和B12也有促长作用。     

紫球藻多糖浓度增加对其他逆境适应性的改变

紫球藻 (Porphyridiumsp .)是一种海水单细胞红藻 ,是多种天然产物的来源。在其培养繁殖过程中 ,能够合成藻胆蛋白、高不饱和脂肪酸、硫酸酯多糖等生物活性物质 ,具有广阔的应用前景。盐胁迫会导致紫球藻的结合态多糖浓度的增加 ,由此可能产生相应的耐盐性的提高 ,并有利于对其他逆境的适应。该项研究采用外加紫球藻多糖或采用盐逆境诱导紫球藻多糖的积累 ,然后解除盐逆境的胁迫的方法获得多糖含量有显著提高的紫球藻试材 ,再给与其他的逆境 :如光抑制 ,低温处理 ,并测定主要的生理生化参数。试验结果表明 ,外加 0 .0 5 %紫球藻多糖的藻细胞光合效率 ,在光抑制条件下 ,低于不加多糖的对照 ,但在低温 ( 4℃ )时 ,高于对照。外加多糖对PSⅡ没有显著影响。紫球藻在去盐后的 48h恢复培养时间内 ,多糖的含量以及光抑制和低温条件下的光合效率都逐渐恢复到对照的水平。但是 ,去盐恢复培养的紫球藻PSⅡ效率在光抑制条件下却高于加盐及未加盐的两种对照 ,显示盐诱导的紫球藻多糖可能增加了PSⅡ对光抑制的忍耐程度。     

绿色巴夫藻受紫外(UV－B)胁迫后的超补偿生长效应

以绿色巴夫藻(Pavlova viridis)为实验材料,设置了18、36、54、65、86和108 J·m^-2 6个UV-B辐射剂量处理组,以无紫外辐射为对照,解除胁迫后,处理组和对照组在相同接种密度和相同条件下培养12 d,测定了生长过程中的吸光值、生物量、叶绿素a、类胡萝卜素、可溶性蛋白质和胞内多糖含量.结果表明,在UV-B胁迫下,绿色巴夫藻细胞生长受到显著抑制,6个处理组细胞的相对增长率比对照下降了16.15%～60.00% (P＜0.05).但在胁迫解除后,各胁迫处理的藻细胞生长指标均显著高于对照(P＜0.05),证明绿色巴夫藻在胁迫后的恢复生长中出现超补偿生长现象.恢复培养第12天,最大吸光值、生物量、叶绿素a、类胡萝卜素、可溶性蛋白质和胞内多糖含量分别比对照提高了22.38%、15.00%、26.15%、23.81%、11.63%和27.58%.藻类中存在超补偿生长特性为微藻生物活性物质的开发提供了有效途径.     

超声波对蔷薇藻生长及生理特性的影响

目的:用超声波处理蔷薇藻(Rhodella reticulata),研究超声波电流、处理时间和脉冲时间对蔷薇藻生长代谢的影响.方法:通过均匀设计实验结合DPS软件对均匀设计实验结果进行二次多项式模型分析和拟合,以生物量、胞外多糖和藻蓝蛋白为目标建立回归模型,优化超声波处理条件.结果:以生物量为目标:电流39%,超声时间123.27s,脉冲时间0.55s,干重的预测值为2.42g/L;以胞外多糖为目标:电流21%,超声时间245s,脉冲时间9.5s,胞外多糖的预测值为656.22mg/L;以藻蓝蛋白为目标:电流21%,超声时间5.0s,脉冲时间0.5s,藻蓝蛋白的预测值为63.53mg/L;优化后生物量、胞外多糖和藻蓝蛋白的产量比未经优化的分别提高了13.3%、11.4%和31.1%.结论:一定强度的超声波促进了蔷薇藻的生长和胞外多糖及藻蓝蛋白的积累.     

CO_2激光辐照拟微绿球藻的当代生物学效应研究

采用CO_2激光(波长10.6μm,功率10 w,光束长74 cm)辐照拟微绿球藻(Nannochloropsis sp.YW0980),辐照时间为30 s、60 s、90 s,通过测定藻色素、多糖、蛋白质及油脂含量,研究CO_2激光对藻的生物学效应。结果表明:30 s、60 s、90 s辐照条件下,对拟微绿球藻细胞生长及代谢产物均有一定的促进作用,其中CO_2激光60 s处理组有利于拟微绿球藻的生长及色素的积累,但30 s剂量下更有利于多糖、蛋白质及油脂含量的积累,分别比对照组提高了51.05%(胞外多糖),289.45%(总多糖)、37.05%、172.16%。     

Nd:YAP激光辐照对雨生红球藻生理效应的荧光分析

目的：Nd：YAP激光辐照对雨生红球藻生理效应的荧光分析j方法：利用Nd：YAG激光（功率10W,辐照剂量为15s、35s、55s）辐照雨生红球藻,在对辐照细胞进行生长测定以及色素吸收光谱分析的基础上,进一步利用激光共聚焦扫描显微镜（LSCM）,在波长488nm的Ar^＋激发光条件下,对细胞的自体荧光以及吖啶橙染色的细胞核荧光物质进行定位定量分析,获得细胞自发荧光光谱和细胞核荧光物质的荧光光谱。结果：①低剂量的Nd：YAG激光辐照（15s左右）对藻细胞有促长作用,生长速率提高20．3％,色素吸收峰的峰值提高25．3％。较高剂量的Nd：YAG激光辐照（35s、55s）对藻细胞生长有抑制作用,并有明显的致死、致突效应。②对自体荧光的分析结果表明,与对照组相比,低剂量激光辐照组的细胞,在荧光光谱的峰型及峰值上变化不大,在682nm处均有较强的荧光发射,而高剂量激光辐照组的细胞多无明显的荧光发射。③对细胞核荧光物质的分析,雨生红球藻细胞在530nm（DNA）和640nm（RNA）处均有荧光发射峰。与对照组相比,低剂量激光辐照组的DNA荧光发射有所增强,但RNA的荧光发射则有所减弱;高剂量激光辐照组的核物质荧光发射谱,在峰型上与对照组存在差异,荧光强度也明显下降。结论：低剂量的Nd：YAP激光辐照对细胞核的DNA合成与复制有一定的刺激作用,可促进光合色素的合成并提高其对光能的吸收效率,从而增强光合活性,促进细胞的增殖与生长;高剂量激光辐照则对细胞的DNA有损伤作用,是致死率上升并发生突变的可能原因。     

超声波降解紫球藻胞外多糖研究

通过测定溶液粘度,判断超声波降解紫球藻(Porphyridium cruentumi)胞外多糖的效果。运用均匀设计对超声波降解紫球藻胞外多糖的影响因素(处理振幅、时间、脉冲)进行优化,获得超声波处理的最佳条件:振幅39%、处理时间245s和脉冲9.5s。在最佳条件下,胞外多糖的粘度为2.98mm²/s,与预测值一致。采用DPS软件对实验结果进行二次多项式分析与拟合,并对模型和回归系数进行显著性检验,建立了以胞外多糖粘度为目标的回归方程式。