小球藻的筛选和异养培养

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1、万方数据第27卷第4期2005年8月北京科技大学报JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingVbL27NO．4Aug．2005小球藻的筛选和异养培养闫海D周洁”何宏胜D魏玉霞D孙建新2’1)北京科技大学应用学院，北京1000832)广东绿百多生物科技有限公司，湛江524017摘要从北京清河筛选出了具有异养能力的一株藻类，经初步鉴定为小球藻．在异养批量培养条件下，研究了不同氮源和碳氮比对筛选小球藻生长的效应．当葡萄糖作为惟一碳源时，硝酸钾和尿素都可以分别

2、作为惟一氮源支持小球藻快速持续生长，而氯化铵作为惟一氮源时因使培养物中的pH快速降低而抑制了小球藻的进一步生长．当葡萄糖和硝酸钾分别作为小球藻生长的惟一碳源和氮源时，在碳氮质量比从5到20范围内?小球藻的生长随碳氮质量比的升高而明显增加，最大ODm。达到了73．8．关键词小球藻；筛选；异养培养；碳源；氮源分类号Q949．21微细藻类作为最简单的光合作用有机体，是地球生命起源的先锋物种之一，已有20多亿年的历史．小球藻是绿藻小球藻科的一个重要属，包括大约10个种，细胞形态圆形或椭圆形，细胞直径2-12岬．小

3、球藻富含蛋白质、不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、虾青素和多种维生素”’21，具有极高的营养价值和提高免疫力的功能，被FAO列为21世纪人类的健康食品．另外更重要的是小球藻还含有一种非常重要的成分叫做小球藻促进生长因子，它既具有诱发干扰素，激发人体防御和免疫组织中的巨噬细胞、T细胞和B细胞的功能，又具有促进对可能污染环境的有害物质解毒和排泄的作用．近两年来，日本生产的小球藻片已经开始出口中国，经有关部门的功能实验证明，该产品具有很强的免疫调节保健功能．在环境科学领域，研究结果表明小球藻具有降解邻苯二甲酸酯类m和吸

4、附重金属铜Ⅲ的能力，在去除水中有机污染物和重金属方面具有重要作用．目前，单胞藻类在健康食品、细胞色素生产、环境污染治理和水产养殖等领域得到了广泛应用．一般认为微细藻类属于低等植物，主要吸收二氧化碳通过光合作用合成有机物”1，但采用此收稿日期：2004-11—17修回日期：2005-02-22基金项目：国家自然科学基金(No．30270277：No．20377047)和北京科技大学422高级引进人才及校重点基金(No．20050604190)资助项目作者简介：闰海(1962--)，男，教授种方法，一般培养出

5、的藻细胞浓度较低．20世纪70年代以来，国外学者发现，有些小球藻可以在无光照条件下生长于有机物”’71，不仅大幅度提高了小球藻的生长速度，而且获得了很大的藻生物量，从而引起了单胞藻类培养的一次重要革命．虽然国外和我国香港学者在利用异养培养的小球藻生产人类健康食品和叶黄素方面进行了大量的研究陋’91，但因为真正能够异养快速生长的小球藻种类比较稀少”“，我国目前研究使用的小球藻种大多由香港学者陈峰赠送o“．因此有必要在大陆依据现有的实验条件和研究能力，筛选出具有我国自主知识产权能够异养生长的小球藻种．通过培养

6、条件的研究，获得超高细胞浓度的小球藻，为我国藻类生物科技的发展做出贡献．实验材料与研究方法1．1实验藻种实验所用的小球藻是2004年5月从北京清河水中筛选出的纯藻种，在无光照条件下此小球藻可以快速生长于有机物，具有非常强的异养培养潜力．1．2培养基光照静置实验用水生4号培养基93，在筛选异养小球藻过程中加入109·L。1的葡萄糖作为有机碳源．在无光照批量异养培养实验时，将水生4号培养基例中的硫酸铵分别用氯化铵、尿素和硝万方数据Vbl．27NO．4闫海等：小球藻的筛选和异养培养·409·酸钾取代，同时去除了

7、水生4号培养基41中的无机碳源碳酸氢钠，添加葡萄糖作为支持小球藻生长的惟一有机碳源．培养基初始pH都调至7．0左右，按每100mL溶液中加入1g琼脂粉的比例加入琼脂后，可制备出对应的固体培养基．1．3实验条件光照静置培养主要用于异养小球藻种的筛选，所用实验器皿为100mL玻璃三角瓶，培养量20mL．培养温度30℃，12h光照黑暗循环，光照强度3000Ix．异养批量培养在摇床内进行，无光照，摇床转速为200r·rain～，温度30。C，所用实验器皿和培养量与光照培养条件相同．实验用器皿和配制的培养基均经20

8、rain，124。C的高温高压和20min紫外灯照射的灭菌后使用．1．4小球藻种的筛选2004年5月取北京清河含绿藻的河水50mL，先用滤纸过滤去除大型颗粒物后将滤液放入离心管内，在10000r·min。1下离心10min．倒净上清液，加入10mL经高温高压灭菌的水生4号培养基，经振荡使藻细胞悬浮，再经离心后倒去上清液．按照上述清洗藻细胞步骤重复三次后，取1mL藻悬浮液于培养基中先进行光照培养，培养5d后取样1mL再重新接种于