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《扬州大学》 2018年
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海洋单胞藻培养条件优化及对卤虫生长发育的影响

宋雨晴  
【摘要】:单胞藻是生态系统重要的初级生产力,在多领域已得到广泛的应用。单胞藻培养过程中,营养盐是影响微藻生长及产物积累的重要因素,所以单胞藻培养中,通过优化营养盐的种类与浓度,监控培养中营养盐的水平,能够提高藻细胞或目标产物的产量,同时提高营养盐的利用率,是高效、低成本、规模化单胞藻培养的重要基础之一。本论文针对海洋单胞藻提高生物量和细胞内物质的积累量,选择了氮、磷、氮源形式作为优化对象,探讨了不同的了氮、磷、氮源形式及浓度对海洋单胞藻的影响。研究了营养盐对杜氏盐藻和纤细角毛藻的生长及产物积累的影响,从单胞藻细胞增殖、产物积累、规模培养成本上考虑,优选适合于微藻培养的营养盐浓度或形式。也研究了随着营养盐浓度的变化,海洋单胞藻细胞内蛋白质、糖、总脂肪之间的关系以及各物质组成的变化趋势。另外,本研究还结合光照的有无等条件,比较经过优化的角毛藻和普通培养的角毛藻喂养刚孵化的卤虫的生长发育和生殖情况,了解作为饵料的单胞藻的细胞物质组成对对卤虫生长发育和繁殖的影响。本论文的实验结果如下:(1)盐藻的生长和最终生物量受氮浓度的影响是一致的。氮浓度对盐藻生长的影响:生长情况最好时,培养的氮浓度是882.46μmol/L,该浓度下的最终生物量也最大。对细胞内物质组成的影响:对盐藻细胞内蛋白质积累最有利的氮浓度882.46μmol/L。对于糖含量以及总脂含量而言,各氮浓度处理组之间并没有显著性差异。所以从生产上而言,综合考虑盐藻细胞的生长以及细胞内成分积累,比较均衡的盐藻细胞培养的氮浓度是882.46μmol/L。(2)针对培养单胞藻目的的不同,可以选择不同的磷浓度。如果是为了获得更大的细胞生物量和蛋白质含量,我们可以选择高磷浓度64.10μmol/L;如果是以获得更大的更丰富的脂肪含量或者糖含量,应当选择低磷浓度4.01μmol/L。(3)本研究发现:杜氏盐藻的生长更偏好的N源形式是CH4N2O0,所以尿素可以作为一种较好的氮源用于培养杜氏盐藻。此外综合成本,选择2000μmolL-1浓度的尿素来培养杜氏盐藻。其次适合杜氏盐藻生长的氮源形式是NO3--N,而对杜氏盐藻生长而言最差的是NH4+-N。氮源浓度对杜氏盐藻细胞的糖以及脂肪含量不存在显著影响,而氮源形式则对其存在显著影响。NH4Cl或NaNO3最有利于杜氏盐藻细胞积累糖,而NH4Cl则最有利于积累脂肪。在杜氏盐藻蛋白质含量积累上,氮源浓度对其存在显著影响,而氮源形式则不存在显著影响,两者呈正相关。氮源形式以及氮源浓度对盐藻的生长有着显著影响,考虑到成本,盐藻最适宜的生长条件是200μmol L-1的CH4N2O。(4)对角毛藻生长和最终生物量积累最好的情况是在氮浓度为880.46 μmol/L。以获得较大的蛋白质和糖的积累量为目标,合适的氮浓度是1764.91nmol/L,而为了获得较大的脂肪的积累量,合适的氮浓度为110.31μmol/L。(5)最高的磷浓度下角毛藻的生长情况是最好的,积累的最终生物量也最高。为获得更大的生物量时,选择的磷浓度是96.15μmol/L。从细胞物质组成的角度,为获得高的角毛藻蛋白质含量,建议选择的合适的磷浓度为8.01μmol/L;为获得高的胞内糖含量和脂肪含量,应选用的磷浓度为4.01μmol/L或8.01μmol/L。综合胞内各物质合适的积累浓度以及生物量的需求,磷浓度为8.01μmol/L时,是一个各类物质都可以兼顾的浓度。(6)结合光照的有无等条件,比较不同细胞物质组成的角毛藻喂养的卤虫的生长发育和生殖情况,结果发现卤虫的体长增长受脂肪含量的影响更明显。无光照的低脂高蛋白饵料喂养下,卤虫的成活率仅有45.5%。完全无光照的条件下,孵育的卤虫不能达到性成熟。有光照且喂食的饵料为高脂饵料时,卤虫存活率达到69.5%,生殖能力也明显提升。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S963.21

【参考文献】
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