氮源对盐藻生长及细胞物质组成的影响

杜氏盐藻(Dunaliella salina)细胞内含有大量的蛋白质、多糖、甘油、脂类、β-胡萝卜素等物质,不仅是水产养殖育苗常用的饵料,而且在食品、医药和保健品等日常生活用品中具有独特的经济价值。研究常见氮源形式和浓度对盐藻生长和细胞物质组成的影响,探索适宜于不同培养目的的氮源供给方式,可为盐藻的大量培养、开发应用提供依据。文章针对NaNO_3、NH_4Cl和CH_4N_2O等3种不同形式及200、600和1 800μmol·L^(-1)等3种不同浓度的氮源,研究了不同的氮源供给条件下杜氏盐藻的生长情况和细胞的物质组成。结果表明,盐藻生长可利用所测试的3种氮源。就氮源形式而言,最终生物量表现为CH_4N_2O≥NaNO_3>NH_4Cl,盐藻更偏好有机氮源CH_4N_2O;就氮源浓度而言,最终生物量表现为1 800μmol·L^(-1)≥600μmol·L^(-1)>200μmol·L^(-1),600μmol·L^(-1)以上的浓度上升对于进一步提高生物量没有显著性贡献。在200μmol·L^(-1)时,有机氮源CH_4N_2O比无机氮源NaNO_3、NH_4Cl更有利于盐藻生长。氮源形式对盐藻细胞中蛋白质含量的影响不显著,但显著地影响细胞中糖和脂肪的积累。有利于糖积累的氮源形式表现为NH_4Cl≥NaNO_3>CH_4N_2O,而有利于脂肪积累的氮源形式表现为NH_4Cl≥NaNO_3≥CH_4N_2O。高氮源浓度有利于盐藻细胞蛋白质的积累,但对糖和脂肪的积累效果不显著,对盐藻细胞糖和脂肪的积累最佳的氮源是200μmol·L^(-1) NH_4Cl。针对以脂肪为目标物质的盐藻培养,推荐采用二段培养方案,即在第一段培养时采用200μmol·L^(-1) CH_4N_2O为氮源,以获得较大的生物量;在第二段培养时采用200μmol·L^(-1) NH_4Cl,以提高单位细胞的脂肪含量。

氮磷和盐度对杜氏盐藻生产性能的正交优化试验

利用正交试验研究氮磷供给水平和盐度对杜氏盐藻物质生产能力的影响,发现磷源浓度的影响不显著,而培养基的盐度和氮源浓度影响显著。氮源充足有利于蛋白质生产;低盐度(20‰)有利于蛋白质和总糖生产;中等浓度的氮源(NaNO318.75 mg/L)和高盐(60‰)有利于藻粉干重产出。作为饲料添加成分的高蛋白杜氏盐藻,可采取高盐、高氮培养。如考虑综合利用,对各条件合理组合,也可提高培养效益。

基于生物质能源生产的布朗葡萄藻营养供给方式选择

将对数生长期的布朗葡萄藻Botryococcus braunii接种到250 m L三角瓶培养体系中,无菌培养液体积为150 m L,分别选择富营养的BG-11培养基、贫营养的f/2培养基及营养水平中等的改良Chu培养基和SE培养基,初始OD690均控制在0.02左右。光暗比12 h∶12 h、光照强度4 000 lx、(25±2)℃下一次性摇床培养18 d,转速100 r/min,比较了布朗葡萄藻在不同营养供给条件下的生长速度、物质积累和单位产率。结果发现:布朗葡萄藻生长速度取决于培养液的营养元素贫富水平,富营养的BG-11培养基中的比生长速率高于中营养的Chu和SE培养基,而贫营养的f/2培养基中比生长速率最低。但是,富营养的BG-11不利于细胞总脂和总烃的积累,而贫营养f/2培养基更利于布朗葡萄藻细胞积累总脂、总烃和类胡萝卜素。布朗葡萄藻的单位物质产率取决于生长速率和单个细胞物质积累的综合效应;相对而言,贫营养培养基f/2更适合于布朗葡萄藻生产与积累储存性物质(特别是油脂)。所以,富营养的培养基,如BG-11,适合于布朗葡萄藻的快速生长;贫营养的培养基,如f/2,适合于油脂生产与积累;而从营养成分的投入和生产物质的产出效率看,f/2培养基显著优于其他三种培养基。

单糖组合对藤壶金星幼虫附着的影响研究

藤壶Amphibalanus(=Balanus)amphitrite是典型的海洋污损生物,藤壶金星幼虫受外源信号的指引,寻找到合适的附着地点才能进行附着和变态。针对前期发现的有一定诱导活性的4种单糖Man、Xyl、Glc和Fuc,该研究利用正交试验研究其对藤壶金星幼虫附着的影响。结果发现,单糖组合对藤壶金星幼虫附着具有显著性影响,Man(5.00×10^-8 mol/L)、Glc(1.25×10^-8 mol/L)、Xyl(1.25×10^-8 mol/L)和Fuc(1.90×10^-7 mol/L)为最优组合。组合中4种单糖的影响力由高到低依次是Man>Fuc>Glc>Xyl,且Man、Fuc和Glc的影响具有显著性,Xyl对幼虫附着影响不大。添加单糖除了影响金星幼虫的附着率以外,更重要的是能显著缩短幼虫附着的时间进程。

The Response of Bio-Component Production of Nannochloris oculata to the Combinations of Monochromatic Light

Illuminating conditions are crucial factors affecting the microalgal growth and biosynthesis.The effects of illuminating spectral quality on the growth and bio-component production of Nannochloris oculata were investigated.The results indicated that a high proportion of Red-light enhanced the pigments and carbohydrate production but reduced those of the biomass and lipid.Mono-chromatic Blue-light has advantageous effects on lipid production compared with Red-and White-light.The optimal light spectrum for the protein production was the combination of Red-and Blue-light at a ratio of 4:3 or 5:2.Among the seven fatty acids identified from N.oculata,the contents of C16:0,C18:0,and C18:3(n-3)in the lipid were inhibited by the increased proportion of Red-light while those of C18:2(n-9),C16:2(n-6),and C20:0 were inhibited by Blue-light.Monochromatic Red-and Blue-light and their com-binations were proposed as a promising illuminating strategy for the large-scale cultivation aiming for various bio-components.

防污剂吡硫锌的水解、光解及其降解产物毒性研究

研究海洋抗污损涂料添加剂吡硫锌(ZPT)在不同环境条件下的水解、光化学降解情况,评估其对淡水和海洋生态环境可能的风险。基于美国材料与试验协会(ASTM)的有机污染物水解、光解实验方法,分别测试了ZPT在不同条件下的水解液、光解液中ZPT的残留浓度和对杜氏盐藻的生长抑制毒性。结果发现偏碱性pH(9.0)有利于ZPT水解和光解的进行,而含盐水(ASW)不利于ZPT的水解但有利于其光解的进行。在淡水环境中降解液毒性主要由残留ZPT贡献,而在海水环境中的降解液毒性显著高于残留ZPT的贡献。所以,ZPT作为海洋抗污损涂料添加剂,对海洋环境的毒性风险需要进一步注意。