不同氮和磷培养条件下等鞭金藻的生长、磷吸收和油脂品质的分析

为探索不同水平N和P对等鞭金藻(Isochrysis galbana Parke)产量及油脂品质的影响,在富N(80.00 mg·L-1 NO3--N)和无N(0.00 mg·L-1 NO3--N)条件下设置富P、限P和无P(20.00、0.25和0.00 mg·L-1 PO43--P)共6组培养基,对培养10 d时等鞭金藻的藻体质量浓度、P吸收量、总脂肪酸质量分数和脂肪酸产率变化、13个脂肪酸组分及其质量分数以及EPA和DHA的相对含量和产量进行了比较分析。结果显示：在富N培养基中,等鞭金藻藻体质量浓度的增幅明显高于无N培养基且按培养基中P质量浓度从高到低依次降低。总体上看,随培养时间延长,等鞭金藻的总脂肪酸质量分数持续升高,且在富N培养基中总脂肪酸质量分数高于无N培养基;其中,富N限P和富N无P培养基中的总脂肪酸质量分数基本上均高于富N富P培养基。富N培养基中各脂肪酸组分的质量分数大体上高于无N培养基,且限P培养基中各脂肪酸组分的质量分数大体上高于富P和无P培养基。在富N富P培养基中1 L藻体的P吸收量最高(0.0148 mg),并且吸收的P绝大部分被贮存在藻体中,而在无N富P培养基中P吸收量明显降低(0.0098 mg)。在富N富P培养基中,饱和脂肪酸质量分数和相对含量及EPA相对含量和产量均最低,但DHA相对含量和产量则最高。在富N限P培养基中,等鞭金藻的EPA产量和脂肪酸产率均最高,其DHA产量也较高;5种优质脂肪酸组分(即C18：1n9c、C16：0、C14：0、C18：0和C16：1n9)的总相对含量达到65.86%,尤其是C18：1n9c,其相对含量高达28.19%。综合分析结果显示：富N培养基有利于等鞭金藻的生长、P吸收及脂肪酸积累,其中,富N限P培养基是等鞭金藻高产且产优质油脂的适宜培养基。此外,等鞭金藻不但是生产生物柴油的优质资源而且是生产DHA和清除废水中P的潜在生物资源。     

湛江等鞭金藻培养基和培养模式优化的研究

湛江等鞭金藻是中国的经济藻类,含有多不饱和脂肪酸,是具有大规模生产多不饱和脂肪酸潜力的藻种。为了找到适合湛江等鞭金藻扩大培养的条件,本研究针对培养基中的氮源及其浓度、氮磷比设计一个三因素五水平的正交实验L_(25)(5~6),找到最适氮源及其浓度为尿素75 mg/L,最适氮磷比为15:1。另外设计光照强度不同的3组实验,以探讨最适光照强度,实验结果表明湛江等鞭金藻在光照强度为4 028 Lx时有较大的生长速率。通过结合半连续培养模式和分批补料培养模式的优点,自主设计半连续分批补料培养模式,结果表明此培养模式在促进湛江等鞭金藻生长过程中表现出明显的优势。光生物反应器的培养结果说明优化条件适用于湛江等鞭金藻的扩大培养,希望能对湛江等鞭金藻的工业化生产提供一个有利的理论基础。     

利用沼液培养海洋微藻湛江等鞭金藻

在限氮培养模式下,以额外补加氮磷至f/2培养基水平的1.0%(V/V)沼液海水培养基(1.0%NP)和不补加氮磷的1.0%(V/V)沼液海水培养基(1.0%)作为实验组,用f/2海水培养基作为对照,研究沼液对湛江等鞭金藻生长、光合系统Ⅱ(PSII)活性、碳水化合物积累以及脂肪酸成分的影响。结果显示:1.0%NP与f/2培养基培养湛江等鞭金藻在生长上无显著差异,但1.0%NP会使PSII活性降低更快,中性脂含量和脂肪酸成分中C18∶1的比例上升,这表明沼液对微藻有一定的胁迫。1.0%NP培养基培养的藻碳水化合物含量(53.3%)和产量(245.2 mg/L)比在f/2培养基中分别提高了30.3%和7.1%,表明添加沼液更有利于湛江等鞭金藻碳水化合物的积累。     

湛江等鞭金藻培养条件优化

湛江等边金藻作为多种海洋经济动物的开口饲料,因此对其高密度养殖方法的研究尤为重要。为了探究湛江等边金藻高密度养殖的方法,本研究通过细胞密度、细胞大小、细胞干重以及叶绿素含量4项指标的测定,分析了酸碱度、盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangsis)生长的影响。结果表明,在酸碱度为7.5,盐度为23时,湛江等鞭金藻的细胞密度最大,细胞干重、大小及叶绿素含量最大,且生长速率最快,指数生长期长。本研究为实现湛江等鞭金藻简易条件下高密度培养,解决海洋经济动物幼体基础饵料缺乏的问题提供理论依据。     

三种絮凝剂对球等鞭金藻絮凝作用

以3种絮凝剂对等鞭金藻的采收效果及其对藻体的影响为研究目标,以分光光度法、重量法以及显微镜观测为主要研究方法,测定了絮凝剂对藻细胞的絮凝效率、藻体总脂含量的影响以及藻细胞形态变化。结果表明:氯化铁和明矾的絮凝速率最快(<4h);氯化铁浓度≥20mg.L-1,明矾浓度≥80mg.L-1时,可以絮凝沉淀90%以上藻体;比较藻体的损伤程度和总脂产率发现,明矾浓度为80mg.L-1时,藻体总脂产率的最高,达29.9%,并且对细胞伤害最小;可采用80mg.L-1明矾作为絮凝剂对球等鞭金藻进行采收,为生物柴油制备生产提供基础原料。     

有机碳化合物对湛江等鞭金藻生长的影响

为了探讨有机碳化合物对湛江等鞭金藻的营养效应,实验设置了在f/2培养基中添加葡萄糖、乙酸钠、半乳糖、甘油、乙醇、柠檬酸钠和甘氨酸等7种有机碳化合物的处理,测定了湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)的生长情况。结果表明,参试的7种有机碳化合物中,甘氨酸对湛江等鞭金藻细胞生长的促进作用最明显,而乙醇对藻细胞生长的促进效果不明显,其他5种均有不同程度的促进作用。7种有机碳对湛江等鞭金藻胞内蛋白质含量和总脂的积累量具有一定差异性影响。0.5～10g·L^-1的葡萄糖、乙酸钠均可提高胞内蛋白质和总脂的含量。半乳糖对总脂积累量的影响不明显。     

两种微藻在光生物反应器中的生长和胞内多糖含量研究

利用气升式光生物反应器就光照周期、光质和通气速度对湛江叉鞭金藻和盐藻的生长和胞内多糖含量进行了研究。结果表明：(1)湛江叉鞭金藻和盐藻在亮暗比分别为12L：12D和18L：6D时生长最快,在18L：6D下两种微藻多糖含量较高;(2)不同光质比较,叉鞭金藻在蓝光、红光下,盐藻在红光、白光下有较高的生长速率和多糖含量;(3)600ml／min的通气速度可以获得较好的培养效果。     

富碳培养对海洋富油微藻油脂积累特性的影响

实验针对三株海洋富油微藻:球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）、一种等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）和一种微拟球藻（Nannochloropsis sp. CCMM7001）,研究了它们在通入0.03%（空气）、5%、10%三个浓度CO2培养条件下的生长特性,同时考察了其总油脂及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于这三株海洋微藻的生长,但最适生长的CO2浓度不同。球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）和等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）在通入10% CO2时具有最大产率,分别达到（182.287.07） mg/（Ld）和（164.227.10） mg/（Ld）,而微拟球藻在通入5%时具有最大产率,达到（122.251.17） mg/（Ld）,随着CO2浓度的增加,三株海洋微藻的总脂含量和中性脂含量有明显提高。在通入10% CO2条件下,球等鞭金藻（Isochrysis galbana CCMM5001）、等鞭金藻（Isochrysis sp. CCMM5002）和微拟球藻（Nannochloropsis sp. CCMM7001）的总脂含量分别达到（45.154.03）%、（47.151.20）%和（41.201.69）%;从中性脂的累积规律来看,三株藻均在平台期的累积达到最大,脂肪酸分析结果表明三株藻种适合制备生物柴油的C14-C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。       

大肠杆菌的直流电场刺激过程

以钛网电极和铂网电极对培养瓶中大肠杆菌生长过程进行加电刺激,研究其在直流电场作用下的生长情况,并结合循环伏安扫描、恒电流、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及测定菌体ATP酶活力等技术对大肠杆菌的直流电场刺激过程进行研究。结果表明,在0-0.2275mA/cm2范围内,随着电流密度的增加,直流电场对大肠杆菌生长量的增长促进作用逐渐增加,而0.0455mA/cm2的电场则是获得最大活菌量的最适电流密度;通过对析氢活性不同的铂网电极与钛网电极通加相同电流密度的电场,发现铂电极培养体系菌体生长优于钛电极培养体系菌体的生长。经验证发现引起这种变化的原因主要是水的阴极电解产物吸附氢和氢气比例的不同引起的;同时发现在0.091mA/cm2电流密度下,直流电场能有效提高ATP酶的活力,在8h时通电菌样酶活为不通电菌样酶活的3.2倍;通过对0.0455mA/cm2直流电场刺激后的菌体蛋白进行SDS-PAGE分析发现加电菌体在分子量25kD与35kD左右多肽表达量明显高于不加电菌体的多肽表达量,而在分子量为66.2kD左右时多肽表达量低于不加电菌体多肽表达量。     

起始生物量比对3种海洋微藻种间竞争的影响

为深入了解饵料微藻与赤潮微藻间的种间竞争关系,通过微藻共培养的方法,研究了起始生物量比(1:4、1:1和4:1)对3种海洋微藻(塔玛亚历山大藻、蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻)两两之间种间竞争的影响,并对其作用机制进行了探讨。结果表明:①3种海洋微藻表现出种间竞争的相互抑制效应;②在与塔玛亚历山大藻(简称A)的种间竞争中,蛋白核小球藻(简称C)和湛江等鞭金藻(简称I)均在竞争中占优势,蛋白核小球藻随自身起始生物量比的提高,其竞争优势越加明显,湛江等鞭金藻在A:I=1:1时竞争优势最为明显;在蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻的种间竞争中,当C:I=1:4时,湛江等鞭金藻在竞争中占优势,C:I=1:1时,初期湛江等鞭金藻占竞争优势,随蛋白核小球藻的迅速生长,后期蛋白核小球藻占竞争优势,C:I=4:1时,蛋白核小球藻占绝对竞争优势;③由种间竞争抑制参数比较得出:3种微藻的种间竞争强弱依次为蛋白核小球藻>湛江等鞭金藻>塔玛亚历山大藻。蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻在起始比例C:I=1:1时,可共培养利用,在海产经济动物育苗中可对其进行适时采收投喂;两种饵料藻对塔玛亚历山大藻具有明显的抑制作用,可为开发利用饵料藻进行赤潮生物防控提供一定的科学依据。     

球等鞭金藻对氟苯尼考胁迫的响应研究

研究以球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为研究对象, 分析在不同浓度氟苯尼考暴露下, 球等鞭金藻的生长、叶绿素、类胡萝卜素和脂肪酸含量的变化。结果表明, 氟苯尼考对球等鞭金藻的生长呈“低促高抑”作用, 其72h-EC₅₀为17.12 mg/L; 随着暴露浓度(≥1 mg/L)增加, 细胞内叶绿素含量显著下降, 光合作用受到抑制, 而类胡萝卜素含量显著上升。脂肪酸和类胡萝卜素共同参与藻细胞的防御机制, 氟苯尼考(< 1 mg/L)暴露引起细胞内总脂肪酸含量显著降低。研究探究了水产养殖环境中抗生素残留的生态风险, 为水产养殖过程中抗生素的科学合理使用提供了理论依据。     

葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响

论文探讨了添加外源性有机碳葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis )生长及胞内总脂百分含量的影响.结果表明:随着葡萄糖和乙酸钠浓度的增加,湛江等鞕金藻的生长和产物积累均表现出先促进后抑制的现象.湛江等鞭金藻兼养利用葡萄糖和乙酸钠促进生长的浓度上限分别为50和30g·L^-1.葡萄糖浓度仅15g·L^-1时,对生物量具有显著促进作用,而乙酸钠浓度2.5～15g·L^-1时,对生物量均具有显著促进作用.葡萄糖对藻细胞内总脂百分含量的促进作用浓度范围是1.0～50g·L^-1,而乙酸钠仅在1.0～15g·L^-1时,表现出显著促进作用.葡萄糖浓度为15g·L^-1时,其生物量、总脂百分含量分别比对照增加了30%、30%.乙酸钠浓度为7.5g·L^-1时,其生物量、总脂百分含量分别比对照增加了30%、30%.添加适量的葡萄糖和乙酸钠能够显著促进湛江等鞭金藻生物量及胞内总脂百分含量,葡萄糖和乙酸钠的最适浓度分别是15g·L^-1和7.5g·L^-1.湛江等鞭金藻利用葡萄糖和乙酸钠进行兼养生长的能力是有限的.     

生长速度快且油脂产率高的湛江等鞭金藻诱变株的筛选

【目的】筛选生长速度快的高产油湛江等鞭金藻诱变株。【方法】利用常压室温等离子体射流诱变技术对湛江等鞭金藻进行诱变,通过96孔板、摇瓶和反应器培养对诱变株进行筛选。【结果】传至第13代,600 m L反应器培养7 d,诱变株IM110020最大比生长速率、细胞密度和油脂产率可分别达0.72 d-1、16 750×104 cells/m L、109.8 mg/(L·d),分别比野生株提高12.5%、20.8%和17.9%。【结论】获得了一株生长速度快且油脂产率高的诱变株IM110020,且经过多次传代性质稳定。     

尼罗红荧光法快速检测培养过程中湛江等鞭金藻的中性脂

研究一种快速准确测定微藻中中性脂的方法。湛江等鞭金藻是一种中性脂含量高且具有开发潜力的能源微藻。以湛江等鞭金藻为实验对象,首先优化尼罗红染色的条件。当二甲基亚砜体积分数为2.0%、尼罗红质量浓度为1.00μg/m L、细胞密度为1.0×106个/m L、激发波长为480 nm、检测波长为580 nm时,优化的染色时间为10min。其次测定了背景荧光对检测的影响。结果表明,在不同细胞状态下,背景荧光强度大约是微藻内荧光强度的20%左右,可以忽略。最后比较了尼罗红荧光法和重量法。结果表明,荧光强度与中性脂含量的相关系数R2=0.946 8,虽然两者相关性并不十分高,但作为一种快速测定微藻中中性脂的方法,尼罗红荧光法依然是研究微藻培养过程中中性脂含量变化的有效方法。     

13种微藻的脂肪酸组成分析

分析了13种微藻(包括7种绿藻,5种杂色藻和1种红藻)的总脂含量和脂肪酸组成,结果表明,不同门类微藻的脂肪酸组成差异较大:绿藻的脂肪酸组成以C16和C18为主;杂色藻类的脂肪酸组成相近,金藻门含有14:0、16:0、18:1、18:4等特征脂肪酸,三角褐指藻主要的脂肪酸为14:0、16:0、16:1、16:3和20:5,而粉核油球藻的脂肪酸以14:0、16:0、20:5为主;紫球藻的脂肪酸组成以16:0、20:4和20:5为主。在测试的13种微藻中,杜氏盐藻的亚麻酸含量最高,占总脂肪酸的60.9%;等鞭金藻的十八碳四烯酸含量最高,占总脂肪酸的19.6%;紫球藻和粉核油球藻中花生四烯酸与二十碳五烯酸(EPA)含量分别占总脂肪酸的17.1%和20.9%。     

氮磷比对蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻种间竞争的影响

为了了解饵料微藻的种间竞争关系,通过微藻共培养的方法,以NaNO3和KH2PO3作为氮源和磷源,研究了氮磷比对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)种间竞争的影响。结果表明:在单养模式下,蛋白核小球藻生长适宜的N/P为4~22,N/P22时其生长受抑制,而湛江等鞭金藻生长受N/P影响不明显;共养模式可促进蛋白核小球藻的生长,而抑制湛江等鞭金藻的生长;蛋白核小球藻具有明显的竞争优势,且N/P为13和16时其种群竞争优势最明显;在蛋白核小球藻大规模生产性培养时可接入等生物量或少量湛江等鞭金藻,一方面利用共养模式提高蛋白核小球藻的产量,另一方面可根据养殖生产需要适时采收混合藻类饵料用于投喂。     

HPLC-ELSD快速测定微藻中性脂

溶剂法提取微藻油脂不同于植物种子油脂,它是全细胞的提取物,成分非常复杂,存在与甘油三酯(TAG)在色谱保留性质上相近的低极性物质,干扰TAG的测定。建立了基于二醇基柱及蒸发光检测器、正己烷-异丙醇为流动相的快速测定微藻中性脂的方法。对该方法进行评价,结果显示,测定的TAG、游离脂肪酸(FFA)、甘油二酯(DAG)、甘油一酯(MAG)线性相关系数均大于0.99,方法重复性好。湛江等鞭金藻及微拟球藻样品中TAG加标回收率为96.2%~113.1%,相对标准偏差(RSD)为0.46%~4.8%。将本方法测定湛江等鞭金藻及微拟球藻中TAG的含量并与传统的固相萃取(SPE)及常用的TLC/GC测定TAG的方法进行比较,相比上述两种方法,该方法前处理简单、灵敏度高,可快速准确测定微藻中TAG的含量。     

基于常压室温等离子体技术的金藻诱变筛选方法

以高生长速率或高油脂含量藻株为目标,以湛江等鞭金藻为例,报道了一种基于常压室温等离子体技术的微藻诱变及快速分级筛选方法。即以叶绿素荧光动力学参数F_v/F_m大于0.68的金藻为出发藻株、以致死率90%为阈值确定最适诱变电流为1.4~1.5A,诱变时间为24~30s。分别在室温常光及胁迫条件(高温常光和高光室温)下,按照孔板至摇瓶至反应器三级培养进行筛选。在孔板培养过程中以比生长速度结合尼罗红荧光强度变化实现高通量初筛,最终在反应器培养中进行提取验证,并以候选藻株为出发进行二次诱变筛选。结果表明,室温常光条件诱变株筛出率为0.7%,胁迫条件筛出率为0.9%;一次诱变诱变株筛出率为0.6%,二次诱变筛出率为1.2%;二次诱变和胁迫条件筛出率更高,更易得到性状变化的诱变株。     

固定化海洋微藻对污水中Ni2+的吸附

采用海藻酸钠包埋小球藻和叉鞭金藻,制得含藻细胞的固定化胶球,用其对Ni^2 进行生物吸附,研究了固定化小球藻和固定化叉鞭金藻对污水中Ni^2 的吸附率。结果表明：对于同一种固定化微藻,处于对数生长中期时对Ni^2 吸附效果较好,且吸附过程主要在前4h完成;Ni^2 浓度越大,吸附率越高;固定化微藻比悬浮态微藻吸附率高;在相同的实验条件下,固定化小球藻比固定化叉鞭金藻吸附率高。     

营养强化时褶皱臂尾轮虫对饵料微藻的摄食

选取适宜浓度利用单种微藻和混合微藻对轮虫进行营养强化,采用实验生态学方法研究了轮虫滤水率和摄食率的动态变化.结果表明:微藻浓度、微藻种类和培养时间均对轮虫的滤水率和摄食率有显著影响;轮虫对几种单种微藻的滤水率和摄食率均随培养时间的延长而下降,在实验条件下,6h内轮虫对3种微藻的滤水率大小顺序为小球藻＞球等鞭金藻＞牟氏角毛藻,12h内轮虫对3种和,微藻的滤水率大小顺序则为球等鞭金藻＞小球藻＞牟氏角毛藻;轮虫在混合微藻中的选择顺序为球等鞭金藻＞小球藻＞牟氏角毛藻.