螺旋藻的超低温保存法

【目的】建立螺旋藻藻种的超低温保存法,并探究该方法对不同种类螺旋藻藻种保存的适用性。【方法】采用碘量法筛选出耐低温螺旋藻藻株,通过单因素和正交试验设计对耐低温螺旋藻超低温保存法进行条件优化,并以优化后的超低温保存法对8株不同种类的螺旋藻进行保藏实验。【结果】FACHB-351为筛选出的耐低温螺旋藻藻株;优化后的超低温保存方案为:以10%蔗糖溶液做冷冻保护剂,将藻丝体密度为1.0×107 CFU/m L的藻悬液于4°C驯化72 h,再将藻液和保护剂分别在0°C预冷30 min后混匀,混匀后于0°C停留3 h,然后投入液氮保存。保藏实验结果表明,保藏6个月时除了耐低温性较差的FACHB-350、FACHB-1070、FACHB-902螺旋藻存活率为0,不能恢复生长繁殖,其它5种耐低温性较好的螺旋藻均能在一定时间内恢复正常的生长繁殖,其中FACHB-351的存活率最高,为39.33%。【结论】建立的超低温冷冻保存法可用于耐低温性较好的螺旋藻藻种的长期保存。     

利用云南永胜县程海湖碱水驯化培养钝顶螺旋藻的研究

本实验利用云南永胜县程海湖的碱水配制培养基,在当地的气候条件下驯化培养钝顶螺旋藻(Spirulina platensis),筛选得CH-1,CH-2和CH-3三种培养基配方。室外连续培养共240天,其中采用CH-2培养基室外大量培养90天,培养面积75平方米,连续测定20天的干藻粉产量为12.5克/米~2·天,纯度为95%,干藻粉的蛋白质含量55—63%。除色氨酸未测定外,含有另外的17种氨基酸。从程海碱水驯化培养的钝顶螺旋藻群体中,筛选获得一个螺旋藻新品系——Spirulinaplatensis str. CH-1。与原品系比较,其特点是藻丝和螺距都较长,螺旋更宽,具有上浮性较好的优势,适合在用程海碱水配制的培养基中生长。实验结果表明,利用程海丰富的湖水资源和适宜的气候条件,发展螺旋藻生产是可行的。     

螺旋藻的分离筛选及培养条件的选择

采用选择性Zarrouk无机培养基从北海螺旋藻养殖场水样中富集和稀释平板分离出9株螺旋藻,经对其生长测定,从中筛选出一株生长较快、藻体粗壮的螺旋藻藻种(暂定名SP06),通过对其形态学观察、培养基优化和最佳生长条件的选择试验,结果表明:该藻螺旋状,细胞为短圆柱形,藻体长50～600 μm,径宽30～70 μm,螺旋数3～10,在配方为NaHCO3 16.8 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、NaNO3 2.7 g/L、NaCI 1.0 g/L、FeSO4 0.005 g/L、MgSO40.1 g/L、K2SO4 1.0 g/L、CaCl20.04 g/L液体培养基中,在起始pH 8～10,光照强度4 000 Lx,30℃/25℃光/暗变温条件下生长良好,培养8 d每升养殖水可收获湿藻46～48 g.     

螺旋藻的优良单株

常言说“好种出好苗,好瓜结好瓢”,良种是所有生物生长繁衍的根本,螺旋藻也不例外。螺旋藻有50余种,而广泛培养应用的主要是钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)和极大螺旋藻(S.maxima)。鉴于螺旋藻的分类标准不够一致,本文对介绍的藻株只用代号表示。近年来,我国的藻类工作者对从国内外收集的一些螺旋藻株进行了大量的比较试验,其中农业部螺旋藻协作组收集的十几个藻株中表现较好的藻株是:Sp.A(中科院水生所提供,简称A),Sp.B     

菌-藻、藻-藻间化感作用初探

通过研究菌-藻、藻-藻间相互抑制作用,寻找抑制藻类水华的新途径。实验结果表明,选取的12种细菌均未见对藻有明显的抑制作用;在所试4种丝状真菌中,总状毛霉、黑曲霉对藻有不同程度的抑制;选取4种藻做单独培养与两两混合培养,观察生长情况以研究彼此间的关系,结果4种藻间,其生长优势由强到弱依次为栅藻>美丽颤藻>螺旋藻>念珠藻,前面的藻均对后面的藻有明显抑制作用。     

螺旋藻——人类未来的高蛋白营养源

螺旋藻隶属于蓝藻门、蓝藻纲、藻殖段目、颤藻科、螺旋藻属(Spirulina),是一种微型、不分枝、无异形胞的螺旋状丝体。根据藻丝体的大小、螺距长短、生态习性等性状的不同,螺旋藻属分有30余种,广泛分布于世界各地的海水、半咸水或淡水湖泊,为一种     

一种生活在污水中的螺旋藻新品系的分离和培养

从污水中分离到一种螺旋藻新品系,并筛选到适合的培养基。藻体长1750μm,在适宜的条件下,藻体活跃地摆动和转动。其生活环境水质呈弱酸性和中性,盐度低,温度变化范围5～34℃,氮(N)、磷(P)浓度分别为4．53～4．96mg／L和0．39～0．48mg／L,达到超富营养化水平;培养试验表明,这种螺旋藻只适应在弱光下生长,与一般螺旋藻喜高温、高光、耐碱耐盐的特性显著不同。NH4^ 有利于这种螺旋藻的生长,是一种适合于在污水中生长的螺旋藻,有可能在水质净化方面得到应用。     

螺旋藻形态建成研究进展

螺旋藻形态变化是藻种衰退的表现,衰退的藻种产量下降,且不易于采集。同时,螺旋藻形态易变也给螺旋藻的分类和鉴定增加了难度。因此,研究螺旋藻形态建成机理在螺旋藻应用前景上具有重要价值。综述了国际上在螺旋藻形态建成方面的最新进展,总结了光照、温度、pH等对螺旋藻形态建成的影响,初步分析了螺旋藻形态建成机理,展望了应用新一代蛋白组学技术结合基因组学分析不同条件下螺旋藻形态建成机理。     

绿色荧光蛋白gfp基因在钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)A9藻株中的表达

将钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)A9藻株在24℃培养,经2 mmol/L的EDTA预处理24 h;采用功率300 W的超声波处理70 s获得单细胞样品,以本实验室构建的携带gfp基因的质粒p215t转化A9藻株单细胞藻液,利用Amp作为选择标记,使单细胞在平板上再生长出单藻落,获得17株具有Amp抗性的转化藻株,转化率3.73‰。在390 nm紫光激发下,生长30天的转化藻丝体发出稳定绿色荧光;培养45天后具有绿色荧光的藻丝出现断裂、具有荧光藻丝长度缩短的现象。实验结果初步表明:报告基因gfp在螺旋藻中得到稳定有效的表达,可以采用单细胞再生形成单藻落技术进行螺旋藻的基因克隆。     

平板式光生物反应器培养液混合强度对螺旋藻生长的影响

目的：探讨平板式光生物反应器内培养液混合对螺旋藻生长的影响规律。方法：在平板式光生物反应器中进行钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）户内和户外培养,通过改变通入反应器内气体的流量来控制培养液的混合强度,测定藻细胞的面积产量和叶绿素含量。结果：在一定的混合强度范围内,藻细胞的面积产量随着混合强度的增加而增加;室内培养时,混合强度的改变不会影响藻细胞的光合反应特性,户外高密度培养时,培养液混合强度的改变会造成藻细胞光合反应特性的变化。结论：强化培养液的混合可以提高螺旋藻产量。     

螺旋藻富集和转化硒研究进展

无机硒的生物有机化是开发有机硒的合理途径。硒有机化生物载体有酵母、大蒜、螺旋藻、蜜蜂等。螺旋藻富集和转化硒具有良好的产业化前景,就藻种的选择、培养条件的优化、硒添加浓度和方法等方面的研究进展进行了综述。     

TTC-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件优化

为确定氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的最优条件,首先通过单因素实验对影响藻细胞活性测定的TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂（乙醇）质量分数、培养时间、培养温度进行分析,选定各因素的变化范围,再利用正交试验设计方法,在藻细胞活性测定的最适培养温度下,对TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂质量分数、培养时间进行3水平优化试验。最后确定优化的TTC 脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件为TTC质量分数0.1%、缓冲液pH 8.0~8.5、乙醇质量分数60%、培养时间5 h、培养温度35 ℃。在此条件下所测藻细胞活性最高,为螺旋藻细胞活性的评价提供了一定参考。     

不同光质对钝顶螺旋藻生长和放氧放氢活性的影响

红光下培养的螺旋藻生长快,于物质积累多,叶绿素含量和藻胆蛋白含量较高;绿光下培养的藻蛋白质含量及放氢活性高;蓝光下培养的藻的放氧活性最高。     

螺旋藻藻蓝蛋白光敏作用的研究进展

螺旋藻是一种广泛养殖的丝状体蓝藻。从螺旋藻中提取的藻蓝蛋白具有抗肿瘤和增强免疫等多种生物学功能,作为光敏剂,藻蓝蛋白可应用于肿瘤治疗。本文阐述了藻蓝蛋白的结构、光动力疗法的原理和藻蓝蛋白光敏作用的研究进展,并介绍了藻蓝蛋白在光动力疗法中的应用现状与前景。     

静止和充气培养条件下短期紫外辐射对钝顶螺旋藻光化学效率的影响

为了研究短期太阳紫外辐射对钝顶螺旋藻的影响,作者将静止和充气培养的藻体,暴露在全波长太阳辐射PAB(PAR UVA UVB),去除UVB辐射PA(PAR UVA)及切断所有紫外辐射的光合有效辐射P(PAR)三种光处理条件下,测定了其光化学效率的变化。结果表明,紫外辐射(UVP)及光合有效辐射(PAR)均能导致钝顶螺旋藻的光化学效率降低,表现出了明显的光抑制,但是,UVR可导致更大程度的光抑制。充气培养条件下,与早晨(07:00)初始值相比,PAR导致了11%~20%的光抑制,而UVR(PAB-P)所产生的额外光抑制占9%~31%;静止培养条件下,UVR的存在使得螺旋藻的光化学效率趋近于零(无法检出)。在两种培养条件下,藻细胞所受最大光抑制均发生在中午,下午(17:00)表现出不同程度的恢复。紫外辐射使得类胡萝卜素及藻蓝蛋白与叶绿素a含量的比例增大。与PAB和P相比,PA处理使得螺旋藻类胡萝卜素和藻蓝蛋白与叶绿素含量之比明显升高,UVA可能会诱导类胡萝卜素及藻蓝蛋白的合成。     

光照对螺旋藻生长和形态的影响

针对螺旋藻的高光效性 ,在不同光照强度下 ,研究了光照对螺旋藻的效应 ,探讨了光照度对螺旋藻生长速率、形态、色泽等方面的影响。发现光照强度可以加速螺旋藻的生命进程 ,影响藻丝形态 ,改变藻液颜色。     

培养条件对螺旋藻生长和藻胆蛋白含量的影响

研究了不同质量浓度尿素代替硝酸钠作氮源和不同氯化钠质量浓度改变渗透压对螺旋藻的生长和藻胆蛋白含量的影响。结果发现适宜质量浓度尿素 ( 0 .1g·L-1)培养可加快螺旋藻生长 ,增加藻胆蛋白含量 ;质量浓度高于 0 .2g·L-1其生长受到抑制 ;而质量浓度过高 (≥ 0 .4g/L)时培养几天螺旋藻即断裂并逐渐死亡。培养基中不加氯化钠或质量浓度为 2 0g·L-1时培养 ,生长速度均与对照相当 ,但藻胆蛋白含量比对照要高 ;质量浓度为 40g·L-1～ 6 0g·L-1时培养 ,其生长明显变慢 ,且氯化钠浓度越高生长越慢 ;当质量浓度过高 (≥ 6 0g·L-1)时培养 3d ,螺旋藻细胞即破裂死亡。     

含氯化镉水体中螺旋藻的生长及其对镉的摄取作用

研究了钝顶螺旋藻和极大螺旋藻在含CdCl2水体中的生长状况与摄Cd能力.结果表明:两种螺旋藻皆对CdCl2有较强的耐受能力,但是有不同的摄Cd行为.当CdCl2浓度为6~24mg.L-1,培养96h时,两种螺旋藻对Cd的摄取作用主要表现为藻细胞外的表面吸附;培养10d时,钝顶螺旋藻的胞内Cd含量依然甚微,而极大螺旋藻对Cd的细胞内吸附量却明显增加,24mg.L-1CdCl2处理的极大螺旋藻胞内的Cd吸附量为12mg.L-1CdCl2处理的11.6倍,且略超过细胞表面吸附量.表明在高浓度Cd的长时间胁迫下,两种螺旋藻的摄Cd行为和对Cd的耐受机制具有明显差异,其中钝顶螺旋藻为胞外机制,而极大螺旋藻却为胞内、胞外混合机制,且以胞内机制为主.     

螺旋藻耐盐相关基因启动子区功能分析

文章利用绿色荧光蛋白基因作为报告基因,研究2个螺旋藻耐盐相关基因启动子区域的功能。通过启动子预测软件预测螺旋藻耐盐相关基因5′端非翻译区的启动子结构,用Primer3.0程序在线设计引物,以pMD18-T载体和pUC18载体克隆螺旋藻启动子序列、gfp和卡那霉素抗性基因,将螺旋藻启动子-GFP基因-卡那霉素抗性基因(pro-gfp-kanr)三联DNA片段克隆至pKW1188载体,并将该重组质粒pKW1188::pro::gfp::kanr转化至受体菌集胞藻6803,激光共聚焦显微镜观察不同盐浓度培养条件下、不同时间段集胞藻表达GFP的情况。结果显示,通过不同盐浓度和不同时间的诱导,2个螺旋藻启动子在0.4~0.6 mol/L NaCl条件下,培养6~8 h表达的绿色荧光蛋白最多。文章成功构建了以绿色荧光蛋白为报告基因、卡那霉素抗性基因为选择标记、集胞藻6803作为外源基因表达受体,进行螺旋藻耐盐相关基因功能研究的平台;另外,从螺旋藻启动子能被盐诱导大量表达GFP的结果看,与启动子相关的螺旋藻基因很可能与螺旋藻的耐盐性相关。     

不同地区螺旋藻室外大规模养殖的研究

在武汉、汕头和湛江进行的螺旋藻室外大规模生产过程中,对藻种的选择,培养基调控,单位面积产量和产品质量进行了研究。结果表明极大螺旋藻FACHB438表现了较好的适应性和较稳定的生物量生产率;钝顶螺旋藻FACHB439在武汉地区和湛江地区的生物量生产率略低于极大螺旋藻FACHB438.但是在低温季节钝顶螺旋藻HB83在湛江地区仍能表现出一定的适应能力和生物量生产率。分析结果表明三个地区生产的螺旋藻粉产品质量相差不大。在不同地区或季节选用不同的藻种搭配是保持螺旋藻生产的连续性和稳定的生物量生产率的一项重要措施。