螺旋藻培养研究进展

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1、———————————＼!!里三查量塑窒竺堂查坌兰叁釜I螺旋藻培养研究进展潘日磊’邹宁(鲁东大学，山东烟台，264025)摘要：螺旋藻营养丰富，含有多种有价值的生物活性物质。国内外开展了关于螺旋藻培养和应用方面的研究。本文简要综述了营养物质、外界环境因子对螺旋藻的生长和繁殖的影响的研究进展。并展望了进一步提高螺旋藻生物量的前景。关键词：螺旋藻，培养，营养物质，外界环境条件0前言螺旋藻(Spirulina)为蓝藻门、颤藻目、颤藻科、螺旋藻属一类原核藻类。广泛分布在热带、亚热带和暖温带的海洋、湖泊、温泉，特别是盐碱湖中。最初发现螺旋藻是在1940年，法

2、国药物学家Creach到非洲乍得湖探险时发现的。直到20世纪60年代，由于世界粮食和能源危机日益突出的情况下，螺旋藻的一些报道才引起藻类学者、营养学家、企业家、政府官员的高度重视。螺旋藻营养丰富，细胞中蛋白质、氨基酸、维生素、不饱和脂肪酸、微量元素等含量丰富，是迄今为止科学家发现的最优秀的营养全面的纯天然蛋白质食品。目前国内外已将螺旋藻广泛应用于食品、保健品、化妆品、医药、饲料等行业[1]。我国的微藻研究起于20世纪50年代，目前已应用于工业化生产的微藻主要是螺旋藻，小球藻，盐藻和血球藻等，其中螺旋藻的研究被列入“七五”国家科技攻关计划口]。为提高

3、螺旋藻的生物量，国内外从营养物质、外界环境条件得各方面进行了大量的研究，并且取得了相当大的成就。1营养物质对螺旋藻生长繁殖的影响螺旋藻是一种光合自养型的生物，生长繁殖过程中需要N、P、K等元素做为营养物质。目前工厂化生产所使用的各种不同的培养基配方都是在“Zarrouk”培养基的基础上的改良。国内外的大量研究从碳源、氮源、微量元素、生长调节剂等各个方面来提高螺旋藻的产量。1．1碳源对螺旋藻生长繁殖的影响研究表明螺旋藻可以利用CO：、HCO；-等无机碳源进行光合自养生长，也可以利用葡萄糖等有机碳源进行异养生长。曹健等E2]研究发现在螺旋藻的混合营养(

4、含有无机和有机两种碳源)生长中，若HcOf浓度低(如0．05mol／L)。螺旋藻优先同化葡萄糖时产生的一些有机副产物对其生长会产生抑制作用；而HCO；-浓度高时(如0．2mol／L)，该抑制作用会减轻。“Zarrouk”培养基中使用NaHCO。做为碳源，即满足了螺旋藻生长繁殖所需要的碳元素，又维持了螺旋藻生长所需要的碱性环境。但工业生产中大量的使用NaHCOs做为螺旋藻培养基的碳源，无疑增加了生产成本。有研究报道，维持培养液中每升10gNaHCO。的浓度，可以获得较*作者简介：潘日磊(1980)，男，山东日照，硕士研究生(在读)，E-mail：wl

5、panyl@163．corn高的螺旋藻生物产量。在碳酸氢钠施用量相同条件下，上午添加与下午添加相比，不仅有利于螺旋藻生长且可以提高碳酸氢钠利用率嘲。罗通等‘43研究表明利用一定剂量的CO。可以将培养液的pH值调定在生长的最适pH9．5附近，大大地提高了光合放氧量，同时可以降低培养液NaHCO。的用量。1．2氮源对螺旋藻生长繁殖的影响螺旋藻能够在含不同氮源(尿素、硝酸钠、氯化铵等)的培养基上生长。但利用的不同的氮源，螺旋藻的生长速度是有差别的，所得到的生物量也不同。曹世民以尿素和硝酸钠做为氮源来培养螺旋藻，结果表明用尿素作为氮源的螺旋藻比用硝酸钠做氮

6、源的螺旋藻生长的快，而且还可以降低生产成本∞]。有研究报道尿素可以代替硝酸钠做为螺旋藻培养的氮源，但是螺旋藻对有机氮的利用率没有无机氮高[6]。而且不同浓度的氮源不但对螺旋藻生物量的积累有影响，而且对螺旋藻胞外多糖的产生有影响。如果以螺旋藻多糖为培养目的，可以考虑在不影响生物量增长的前提下，适当降低培养基中氮素的含量，有利于多糖的积累[6]。1．3微量元素对螺旋藻生长繁殖的影响微量元素也是螺旋藻生长繁殖所必需的。一般工业生产中用过滤、灭菌的海水或自来水来配制培养基，不再单独加入微量元素。但想进一步提高螺旋藻的生物量，必须考虑加入一定量的微量元素。崔

7、青曼等口1通过正交实验法，研究确定极大螺旋藻培养液中5种微量元素Cu、Zn、Mn、Mo、Co的最佳浓度，分别为2×10～、4．3×10～、lx10一、1．3x10～、1．1×10～mol／L。Cu、Zn、Mn、Mo、Co为极大螺旋藻必需的营养元素。1．4一些生长调节剂对螺旋藻生长繁殖的影响植物生长调节剂对藻类的生长具有广泛的促进作用。如2．4-D、生长素NAA、赤霉素GA等一些植物生长调节剂对不同的藻的生长和生理都有一定程度的促进作用。史成颖等[81研究了6种植物生长调节剂对钝顶螺旋藻生长的影响，结果表明，0．5mg／L的GA、1．0mg／L的6一

8、BA、5mg／L的NAA和0．5mg／L的2．4一D对螺旋藻的生长具有明显的促进作用，特别是在培养的前6d。在交叉试验过程