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影响钝顶螺旋藻生长的理化因子的研究

史成颖  
【摘要】: 本文对影响钝顶螺旋藻A_9株生长的理化因子进行了系统的研究。主要内容包括物理因子如光强、温度、接种量和pH值等对螺旋藻生长的影响;化学因子包括有机碳源、有机氮源、生长因子、生长激素等对螺旋藻生长的影响及这些营养因子之间的综合作用,并解决了单藻落平板生长问题。 在研究物理因子对螺旋藻生长的影响的试验中发现,光强2500lux、温度30℃、接种量10%、pH9.0左右时,有利于螺旋藻的生长。 在摸索化学因子对螺旋藻生长的影响中,试验结果显示有机碳氮源对螺旋藻生长影响为:在所提供的有机碳源中,2.0g·L~(-1)的葡萄糖能显著地促进螺旋藻的生长。与对照相比,添加2.0g·L~(-1)葡萄糖生长的螺旋藻平均生长速率增加了19.1%,平均世代时间缩短了16.0%;在螺旋藻培养前期,2.0g·L~(-1)的麦芽糖对螺旋藻的生长也具有促进作用;苹果酸钠对螺旋藻的生长有一定的促进作用,并以1.0g·L~(-1)的浓度为佳;而酒石酸钠则对螺旋藻产生较强的抑制作用。在所提供的有机氮源中,添加0.6g·L~(-1)的蛋白胨或0.1g·L~(-1)的尿素对螺旋藻的生长也有一定的促进作用。 有机碳氮源不仅影响螺旋藻的生物量,而且还影响着螺旋藻中叶绿素a和藻胆蛋白的含量。添加尿素能明显地增加螺旋藻藻胆蛋白的含量,添加有机碳源苹果酸钠则能提高螺旋藻叶绿素a的含量。 在比较生物素、泛酸钙、V_(B12)、叶酸、肌醇、烟酸、V_(B1)、胸腺嘧啶、V_(B6)九种生长因子对螺旋藻生长的影响中发现,V_(B12)、V_(B1)、烟酸、生物素促长较为明显。针对这四种因子、3个水平的正交试验,结果表明:四种生长因子在95%置信度下对螺旋藻的生物量有显著性影响,优化组合为V_(B1)0.5mg·L~(-1)、V_(B12)20μg·L~(-1)。进一步对上述四种因子进行单因子浓度梯度试验,结果V_(B12)、V_(B1)、烟酸、生物素单因子最适浓度分别为:20μg·L~(-1)、25μg·L~(-1)、70μg·L~(-1)、5μg·L~(-1)。试验过程中还发现还原剂V_C对螺旋藻的生长也有促进作用,以浓度4mg·L~(-1)为宜。 在螺旋藻生长的前六天,激素对螺旋藻的生长也有一定的促进作用。试验结果显示:NAA、2,4-D、IBA、IAA、6-BA及GA对螺旋藻的生长都有不同程度的促长作用,添加的最佳浓度分别为5mg·L~(-1)、0.5mg·L~(-1)、1mg·L~(-1)、0.5mg·L~(-1)、1.0mg·L~(-1)、及0.5mg·L~(-1)。在这六种生长激素中,促长作用较好的为NAA、6-BA、GA、2,4-D。对这四种激素进行交叉试验,结果表明只有NAA和6-BA同时作用时,可一定程度地促进螺旋藻的生长,但促长作用不明显。螺旋藻内源激素的测定结果进一步为激素促进螺旋藻的生长提供了理论依据,螺旋藻培养5天时所测的内源激素GA含量为0.758mg·g~(-1),培养10天时内源激素含量则为0.542mg·g~(-1)。 对有机碳源、优化的生长因子(V_(B1)及V_(B12))、生长激素、和还原剂V_C进行进一步的正交试验,结果表明:在葡萄糖1.5g·L~(-1)、V_(B1)250ug·L~(-1)、V_(B12)10ug·L~(-1)、NAA0.5mg·L~(-1) 时有利于螺旋藻生长。比较了优化的混养合成培养基与自养培养基对螺旋藻生物量、藻 胆蛋白及叶绿素a含量的影响,与自养生长相比,混养培养时生物量增加了门8石%,单 位藻体叶绿素。含量减少了6.7%,藻胆蛋白含量增加了34.7%。 螺旋藻单藻落平板生长试验结果显示:在能凝固的情况下,琼脂粉浓度越低,螺旋 藻单藻落生长越好。单根藻丝在浓度为0.8%的琼脂粉上长出的直径是在琼脂粉浓度为 1.8%上的 Zll%。另一方面,蛋白除混养对螺旋藻单藻落平板生长具有明显的促进作用, 并可降低螺旋藻单藻落生长时对光强、温度的严格要求。在完全自养生长时,螺旋藻单 放落在平板上生长的适宜光强为2000lXX左右,温度30OC。


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