温度光照pH对雨生血球藻CG-11绿色营养细胞生长的影响

采用BBM培养基,以雨生血球藻Haematococcus pluvialis CG-11为研究材料,进行环境因子对雨生血球藻绿色营养细胞生长影响的实验。温度梯度为16℃、20℃、24℃、28℃;光照梯度为30μmoL photons m^-2·s^-1、60μmoL photons m^-2·s^-1、90μmoL photons m^-2·s^-1、120μmoL photons m^-2·s^-1。初始pH值为6.0、7.0、8.0、9.0,进行单因子试验,测定各组的藻密度及色素含量。结果显示,雨生血球藻H.pluvialis CG-11生长的最适温度范围20～24℃,光照90μmol photons m^-2·s^-1,初始pH8.0。     

两株雨生血球藻对四种培养基的适应性差异

研究了两株雨生血球藻(CG-11,CG-16)(Haematococcuspluvialis)对4种培养基BBM、BBM.R、BG11、MAV中的生长适应性情况.结果表明:BBM-R培养基使两株雨生血球藻的A680值、生物量、叶绿素a和可溶性蛋白含量均显著高于其它三种培养基;比较两株雨生血球藻在四种培养基中的生长情况得出,藻株CG-16的细胞密度(A680值)、生物量、叶绿素a和可溶性蛋白含量等指标均显著高于CG-11株;两个参试藻株与四种培养基之间在生产能力方面的最佳组合为CG-16藻株在BBM-R培养基中培养,该组合的最终细胞密度可达到60.11 × 104cell·mL-1,干重为0.84g·L-1,可溶性蛋白质最高含量为432.16 μg·L-1,最高叶绿素a含量为12.868 mg·L-1.     

雨生红球藻营养细胞的虾青素累积

接种于缺氮培养基的雨生红球藻。当置于光强为10—12klx,温度25℃±1.5℃条件下培养时,营养细胞迅速由绿色变成红色。接种4d时,运动细胞占细胞总数的90%,细胞内的虾青素含量(33.0pg/cell)占最终色素累积量的(60.0pg/cell)的55%。接种6d时,虾青素含量已占最终累积量的75%。电镜观察显示,红色的运动细胞除细胞质的大部分区域充满色素颗粒外,细胞的形态结构与绿色细胞基本一致。实验还表明,当接种物置于低光(0.5—1.0klx)下培养时,营养细胞仍有色素沉积,但累积缓慢。当只有高光胁迫(10—12klx,完全培养基培养)时,营养细胞转变成厚壁孢子后(5d后),才大量积累色素。     

氮源对雨生红球藻绿色生长期细胞生长的影响

【背景】雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)细胞能合成积累具有超强抗氧化活性的虾青素,是生产高值天然虾青素的优异藻种。【目的】解析不同氮源对雨生红球藻生长的效应,以期建立优化氮素营养提高雨生红球藻生物量和虾青素产量的技术体系。【方法】选用Na NO3和NH_4Cl为氮源、辅以pH缓冲液Hepes,培养雨生红球藻藻株797,测试2种不同氮源对雨生红球藻藻液pH、营养生长期(绿色生长期)藻细胞生长、叶绿素含量和生物量等的影响。【结果】以Na NO3为氮源培养的雨生红球藻细胞的比生长速率、生物量、叶绿素a和叶绿素b含量均高于以NH_4Cl为氮源培养的藻细胞。不同氮源对雨生红球藻培养液的pH值有显著影响,NH_4Cl氮源导致培养液pH值降低,然而Na NO3氮源则导致培养液pH值上升。添加pH缓冲液Hepes能有效稳定培养液的pH值,并促进雨生红球藻的生长,尤以NH_4Cl为氮源添加Hepes的效果更显著。不同氮源导致雨生红球藻营养生长阶段细胞的生长和生物量等差异主要源于不同氮源引起藻液pH的变化。【结论】添加pH缓冲液Hepes可有效控制藻液pH,进而显著促进以Na NO3和NH_4Cl为氮源的雨生红球藻营养生长阶段细胞的生长和生物量积累。     

营养胁迫对雨生红球藻虾青素累积的影响

通过改变营养条件可诱导雨生红球藻积累虾青素.氮限制实验表明,色素的累积速率与原初氮浓度成反比,也与细胞分裂速率负相关,当BBM培养基中的NaNO3浓度减半时(0.13g@L-1),对细胞增殖及色素累积相对都有利.在高光强下,进一步进行氮、磷饥饿,红球藻细胞分裂明显受抑,但色素的累积作用增强,培养9d,细胞内次生类胡萝卜素的含量分别比对照组提高141.0%和60.5%,色素的累积高峰也比对照组提前2-4d.提高NaCl浓度至0.8%时的盐胁迫,不能诱导虾青素的形成.实验结果还表明,色素的累积与厚壁孢子的形成并不完全相关,游动细胞也能大量积累红色色素.     

家用洗涤剂磷对斜生栅藻生长的影响

以斜生栅藻为材料研究了四种家用洗涤剂对藻类生长的效应。结果发现,不同种类的家用洗涤剂对斜生栅藻生长均有明显的促进作用,斜生栅藻现存量超过国内外通用的富营养化评价标准。尤其是高磷洗衣粉,在日常生活用量的情况下,对斜生栅藻生长的促进作用较低磷洗衣粉增加60％。在整个实验中,无磷对照组斜生栅藻生长率均低于有磷实验组,磷量的增加将引起藻的现存量的增加。因此,限制洗涤剂磷盐的输入,减少营养供应率,降低水体中营养浓度,可起到控制水体富营养化的作用。     

UV-B辐射对雨生红球藻生长和类胡萝卜素含量的影响

以BG11培养基,对雨生红球藻进行了室内培养,研究了增强UV-B辐射对雨生红球藻生长速率和虾青素含量的影响.室内培养的条件是UV-B辐射强度为0.1J·m-2·S-1,0.2J·m-2·S-1, 0.3J·m-2·S-1, 光照强度为60 μmoL·m-2·S-1(昼夜比为12 h:12 h),温度为20～26℃.测定了培养液细胞数目、叶绿素a、类胡萝卜素的含鼍,并对雨生红球藻进行了显微结构观察.结果显示在室内培养雨生红球藻增加UV-B辐射,能够提高其细胞内虾青素的含量,其显微结构显示类胡萝卜素颗粒明显增加的现象.本研究目的是在室内培养雨生红球藻提高虾青素产量的方法.     

雨生红球藻FACHB-712营养细胞和厚壁孢子低温保藏效果及优化

以高产虾青素的雨生红球藻（Haematococcus pluvialis Flotow）FACHB-712藻株为材料,研究2种细胞形态（营养细胞和厚壁孢子）在低温保藏下的复苏率及其差异原因。结果显示,采用两步法（先预冻降温后再投入液氮中）冻存其营养细胞,在不同冻存条件下,其存活率均低于5%,以10%甘油作为保护剂、冻存速率为0.5℃/min、预冻温度为-40℃、保留30 min,然后再投入液氮罐（-196℃）中保藏,其存活率可达到13.3%。采用两步法冻存厚壁孢子,其复苏存活率高达66.13%,复苏萌发后细胞的生长特性、虾青素含量与液氮保藏前无明显差异（P > 0.05）。对液氮保藏前后藻细胞形态和超微结构观察结果表明,超低温保藏后,营养细胞的结构受到较大损伤,而厚壁孢子受到的损伤相对较小。当添加不同保护剂后,直接将厚壁孢子分别冻存在-20℃、-80℃低温及液氮中,发现-80℃低温冻存处理组的复苏存活率相对较高,可达27%。研究表明采用两步法先预冻降温后再投入液氮中冻存厚壁孢子,是长期保藏雨生红球藻FACHB-712的最佳方法,也可采用一步法将厚壁孢子冻存于-80℃冰箱中。     

营养盐对雨生红球藻光合作用影响的研究

以单细胞雨生红球藻为实验材料,利用ＭＣＭ改良配方制作基本培养液,通过测溶解氧的方法,试验氮,磷,碳和盐度等对细胞生长的影响。结果表明;雨生红球藻的光合作用与上述营养浓度有直接的关系,５、０．５、５×１０＾－３Ｍｏｌ／Ｌ的ＫＮＯ３,ＫＨＯ２ＰＯ４,ＮａＨＣＯ３是该藻光合作用的适宜浓度,并对ＭＣＭ改良配方再次修正２,初步建立起养殖该藻的营养模式,为大规模模养殖打下了基础。     

氮胁迫对雨生红球藻色素积累与抗氧化系统的影响

选用雨生红球藻CG-06为试验藻株,以BBM为基础培养基,分别设置了0、13.7、27.5、41.2mg·L-1四个硝态氮浓度梯度,分析并探讨在不同硝态氮浓度条件下雨生红球藻生长、生理特性、细胞内主要色素含量的变化以及抗氧化酶活性。结果表明：细胞中色素的积累量和积累速率与初始硝态氮浓度成反比,与抗氧化酶活性呈负相关。缺氮时,培养到第3天的藻细胞中虾青素含量达到4.95μg·mg-1,而对照组在培养到第9天的细胞中才开始产生虾青素,而且在整个培养周期内细胞中的虾青素最大含量仅为4.17μg·mg-1。酶活测定结果显示,虾青素含量较高的红色细胞中,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性明显高于绿色细胞,且GSH-Px活性最高。研究表明,雨生红球藻可能有两种过氧化防御机制,绿色细胞阶段以抗氧化酶作用为主,在培养后期启动虾青素保护机制,两种机制具有协同作用。     

不同理化因子对雨生红球藻CG-11碳酸酐酶活性的影响

以雨生红球藻CG-11为实验藻株,探讨在不同CO2、HCO3-、Zn2＋浓度以及pH和氮磷比例条件下,藻细胞的碳酸酐酶活性对这些理化因子的响应。结果表明,通入空气实验组的碳酸酐酶活性最高,为（75.20±1.53）U·mg-1（Chla）,通入5%CO2条件下的碳酸酐酶活性为（9.96±1.43）U·mg-1（Chla）;高浓度HCO3-对碳酸酐酶活性亦具有明显抑制作用,培养液中可溶性无机碳的浓度与碳酸酐酶活性呈负相关;在实验设置的pH范围内,pH9.0时碳酸酐酶活性最高,为（62.32±3.25）U·mg-1（Chla）;适当的氮磷比与Zn2＋浓度显著提高了雨生红球藻CG-11的生长速率,碳酸酐酶的活性亦有明显提高。     

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的光谱特性研究

实验测定了雨生红球藻不同生长阶段的色素组成,吸收光谱,荧光光谱,并对其进行了分析。结果表明,用490nm波长激发时,雨生红球藻在绿色细胞阶段存在710nm和730nm附近的长波长荧光发射峰,而在红色细胞阶段仅存在730nm的长波长荧光发射峰,预示着雨生红球藻不同生长阶段在PSⅠ结构,组成,及其色素蛋白的排布等方面有很大差异。     

光照、温度和pH对雨生红球藻光合特性的影响

采用测定光合放氧速率和荧光动力学的方法,研究分析了光照强度、温度和pH对雨生红球藻Haematococcus pluvialis CG-11绿色游动细胞阶段光合作用特性的影响。结果表明,H. pluvialis CG-11光合作用的饱和光强为109.1 μmol/m2·s,最大光合放氧速率为75.9 μmol O2/mg Chla·h;适宜的生长温度范围在25－30℃之间,温度在25℃时光合速率最大;pH在7.5－8.0范围内,光合效率较高,在pH为7.5时放氧速率最大,为75.5 μmol O2/mg Chla·h。在实验pH条件下,H. pluvialis CG-11叶绿素荧光动力学参数呈现出相似的趋势,在6.0－7.5范围内,Fv/ Fm、Fv/ F0、ΦPSⅡ和ETR值随pH升高而增大,pH为7.5时达到最大值,pH超过7.5时,Fv/ Fm和Fv/ F0值明显下降,而ΦPSⅡ和ETR的下降趋势不明显。     

雨生红球藻在不同培养基的生长比较

研究了雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)3个不同品系CH-1、UTEX-16和CS-321分别在3种不同培养基BBM、BG-11、JM中的生长情况。结果表明:在3种培养基中,CH-1的最高细胞密度、生物量和虾青素含量都要高于另外2株雨生红球藻,其中以BBM培养的CH-1生长情况最好,其最终营养细胞密度可达到59.8×104cell?mL-1,干重为0.527g?L-1,细胞密度最高时虾青素含量为3.55mg?L-1。     

活性氧对雨生红球藻生长及虾青素含量的影响

在雨生红球藻培养液中分别添加活性氧1O2、H2O2和·OH的诱生剂,通过测定细胞密度、叶绿素a含量、虾青素含量,研究了这三种活性氧诱生处理对雨生红球藻生长和虾青素含量的影响,初步探索了利用活性氧诱生剂提高雨生红球藻虾青素含量的可行性。实验结果表明,适当浓度的MB能够促进虾青素含量增加,当MB浓度为10-7mol·L-1时,虾青素含量达到5.27μg·mL-1,比对照显著提高。活性氧诱生剂对雨生红球藻生长有抑制作用,但MB的抑制作用小于H2O2和·OH诱生剂。     

Optimization of culture medium for growth of Haematococcus pluvialis

A central composite rotatable design was used to examine the effects of five components of the medium on the growth of Haematococcus pluvialis in batch culture. The medium components considered were: sodium acetate,potassium nitrate, major elements, trace elements and vitamins. Within the range of the concentrations tested, a moderate concentration of the major elements significantly enhanced algal growth, both in terms of specific growth rate and cell dry weight, whereas the vitamins had no significant effect. Based on the response surface contour plots and the results of numerical analyses, the optimal nutrient concentrations for growth in terms of specific growth rate were 0.51 g L^-1 sodium acetate, 0.25 g L^-1 potassium nitrate, 0.63 mL L^-1 of the major element stock solution and 0.2 mL L^-1 of the trace element stock solution. The optimal nutrient concentrations for biomass production were 1.64 g L^-1 sodium acetate, 0.37 g L^-1potassium nitrate, 2.52 mL L^-1 of the major element stock solution and 0.03 mL L^-1 of the trace element stock solution. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

雨生红球藻混合营养与异养培养研究

研究雨生红球藻混合营养生长与异养生长对碳源及碳源浓度的需求,并对两种生长型进行比较。结果表明,乙酸钠较葡萄糖等碳源更能维持红球藻进行混合营养民异养生长。红球藻混合营养型生长与异养型生长的适宜乙酸钠浓度范围分别是０．５￣１．０ｇ／Ｌ和１￣１．５ｇ／Ｌ。混合营养型及异养型的平均速率分别是０．７２ｄ＾－１和０．５３ｄ＾－１,培养８ｄ的细胞干重分别是０．６５ｇ／Ｌ和０．３２ｇ／Ｌ。与光养型（对照）相比,混     

不同激光对雨生红球藻的刺激效应

本文研究了Ｈｅ－Ｎｅ激光和半导体激光对生产虾青素的雨生红球藻（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ）的生理刺激作用。对两种激光不同辐照剂量的生长刺激作用,叶绿素含量及虾青素累积速率的变化进行了比较。实验结果表明,低功率的红色激光对红球藻营养细胞的增殖具有明显的促进作用。