兩種不同培養(yǎng)基對小球藻和柵藻生長的影響

◎ 黃冬麗，何亞濤，王福彬

（西北民族大學生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730124）

小球藻（Chlorellaspp）為綠藻門（ChloropHyta）小球藻屬（Chlorella）普生性單細胞綠藻，是一種球形單細胞淡水藻類，以光合自養(yǎng)生長繁殖，分布極廣。已有研究表明，小球藻含豐富的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、食用纖維、維生素、微量元素和活性代謝產(chǎn)物，被廣泛應用于醫(yī)藥保健、食品加工、動物飼料、環(huán)境保護以及基因工程等領域[1]。小球藻多糖具有抗腫瘤、抗病毒、抗血栓及增強機體的免疫功能等藥理作用[2]；小球藻總脂是生產(chǎn)生物柴油的理想原料，生物柴油作為一種新型的綠色可再生能源而受到廣泛關(guān)注[3]；小球藻粉還可用于開發(fā)具有更高附加值的精細化工產(chǎn)品和醫(yī)藥制品；在環(huán)保方面，小球藻還可應用于污水處理，具有良好的經(jīng)濟效益。

目前，微藻的開發(fā)利用是一項具有廣闊前景的研究領域。近年來，我國也開始重視微藻培養(yǎng)利用。要更好地利用微藻，首先要培養(yǎng)獲得大量的微藻藻體。研究中常用的微藻培養(yǎng)基有SE培養(yǎng)基、Pr培養(yǎng)基、BG-11培養(yǎng)基以及f/2培養(yǎng)基等[4]。本研究選用兩種具有代表性的培養(yǎng)基，BG-11培養(yǎng)基和f/2培養(yǎng)基來對小球藻和柵藻進行光照培養(yǎng)，通過測定藻體的干重和藻細胞濃度對培養(yǎng)效果進行評估，并選出較好的培養(yǎng)基，為以后關(guān)于小球藻和柵藻的研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

蛋白核小球藻（Chlorellapyrenoidosa），購自中國科學院武漢水生生物研究所；四尾柵藻（S.quadricauda），購自中國科學院武漢水生生物研究所。

BG-11培養(yǎng)基配方：NaNO30.5 g/L，K2HPO40.04 g/L，MgSO4·7H2O 0.075 g/L，CaCl2·7H2O 0.036 g/L，Na2CO30.02 g/L，EDTA 0.001 g/L，C6H8FeNO7（檸檬酸鐵銨）0.006 g/L，微量元素A5溶液1 mL，pH 7.5。

f/2培養(yǎng)基配方：CH4N2O（尿素）0.5 g/L，K2HPO40.04 g/L，MgSO4·7H2O 0.075 g/L，F(xiàn)eCl3·6H2O 0.036 g/L，Na2CO30.02 g/L，EDTA 0.001 g/L，C6H8FeNO7（檸檬酸鐵銨）0.006 g/L，微量元素A5溶液1 mL，pH 7.5。

A5 溶 液：H3BO42.86 g/L，MnCl2·4H2O 1.81 g/L，ZnSO40.222 g/L，Na2MoO40.39 g/L，CuSO4·5H2O 0.079 g/L，CO(NO3)2·6H2O 0.049 g/L。

所有試劑均購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器

YXQ-LS-100SII-01-00型立式壓力蒸汽滅菌器（上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司），GEN10S-紫外可見分光光度計（賽摩飛世爾科技（中國）有限公司），AR224CN型電子天平（常州奧豪斯儀器有限公司），DG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司），SW-CJ-1F型超凈工作臺（蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司），TES 1332A型照度計（中國臺灣），MD-SYJ型照明設備（中山市歐普照明有限公司），XDZ-600倒置顯微鏡（上海正晞儀器設備有限公司）。

1.3 實驗方法

（1）培養(yǎng)基的配制。根據(jù)培養(yǎng)基的配方準確稱取實驗藥品，按照比例向大燒杯中倒入蒸餾水，隨后將實驗藥品分別溶解，用玻璃棒充分攪拌，以保證各實驗藥品能完全溶解；將配制好的母液移至儲液瓶中保存，貼好標簽，儲存?zhèn)溆?。在實驗中按照比例將母液混合，加入適量的蒸餾水配制成1 L的培養(yǎng)基，高溫高壓滅菌后將微藻接種入培養(yǎng)基，然后進行光照培養(yǎng)[5]。

（2）培養(yǎng)條件。培養(yǎng)溫度：25 ℃；光照強度：5 000 lx；氣體環(huán)境：無菌空氣和CO2。

2 結(jié)果與分析

2.1 微藻細胞干重的測定

通過測量藻液的吸光度來跟蹤測定微藻生長狀況，并利用標準曲線求出微藻細胞干重，結(jié)果見表1、表2。

對比表1和表2的數(shù)據(jù)可知，在兩個微藻培養(yǎng)基中，柵藻的細胞干重都要略大于小球藻。與蛋白核小球藻相比，四尾柵藻為多細胞生長群體，在相同的培養(yǎng)基中柵藻細胞的聚集程度要大于小球藻，故柵藻的細胞干重要大于小球藻。

表1 不同培養(yǎng)基對小球藻細胞干重積累的影響表

表2 不同培養(yǎng)基對柵藻細胞干重積累的影響表

2.2 微藻細胞濃度的測定

通過血球計數(shù)板測定微藻細胞濃度，結(jié)果如表3、表4所示。由表可知，通過細胞計數(shù)法跟蹤測定微藻生長狀況，f/2培養(yǎng)基中微藻細胞濃度要遠高于BG-11培養(yǎng)基，說明f/2培養(yǎng)基更適合微藻細胞生長。同時對比兩個表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，由于四尾柵藻為多細胞生長群體，而蛋白核小球藻為單細胞生長群體，故柵藻的細胞濃度要大于小球藻。

表3 不同培養(yǎng)基對小球藻細胞濃度的影響表

表4 不同培養(yǎng)基對柵藻細胞濃度的影響表

3 結(jié)論

氮源是影響微藻生長的重要因素。本研究選用兩種最常用的微藻培養(yǎng)基，通過測定兩種不同的藻細胞干重和藻細胞濃度對微藻在兩種培養(yǎng)基上的生長狀況進行評估。研究表明，f/2培養(yǎng)基由于選用尿素作為氮源，更有利于微藻的生長和細胞干重的積累。因此，在以后的研究中，采用f/2培養(yǎng)基對微藻進行培養(yǎng)，或調(diào)整BG-11培養(yǎng)基中氮源的成分，都更加有利于微藻細胞的生長。

[1]孔維寶，李龍囡，張 繼，等.小球藻的營養(yǎng)保健功能及其在食品工業(yè)中的應用[J].食品科學，2010，31（9）：323-328.

[2]劉學銘，梁世中.小球藻在食品工業(yè)中的應用及小球藻食品的研制[J].武漢輕工大學學報，1999（1）：47-52.

[3]夏云峰.不同營養(yǎng)條件和培養(yǎng)方式對普通小球藻生長及油脂合成含量影響的研究[D].杭州：浙江大學，2011.

[4]萬 蕾，朱 偉，趙聯(lián)芳.氮磷對微囊藻和柵藻生長及競爭的影響[J].環(huán)境科學，2007，28（6）：1230-1235.

[5]里士曼，黃 和，高 振，等.微藻培養(yǎng)指南：生物技術(shù)與應用藻類學[M].北京：科學出版社，2014.