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麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poison,PSP)是一种危害极大的有害赤潮毒素,它主要由甲藻产生,在有毒赤潮检测管理、毒理研究和军事领域等方面均有重要的开发应用前景。本文以微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)台湾株为研究对象,研究在不同的营养盐N、P、Fe、Mn和C浓度,藻种接种密度,半连续培养模式,海水循环使用等方面的培养条件下微小亚历山大藻生长和产毒的情况,为室内大批量培养微小亚历山大藻提供实践依据。
实验结果表明,微小亚历山大藻对数生长期约18d,稳定期约6d。在稳定期末,藻液单位体积毒素含量最高,达4μM左右,单位细胞毒素含量随生长逐渐增加,稳定期末达最大值180 fmol/cell。微小亚历山大藻含有GTX1-4共4种PSP毒素,GTX1为主要成份,其次为GTX2,GTX4,GTX3;GTX4/1约占毒素总量的67%,GTX2/3为30%; GTX1和GTX2含量随藻细胞生长呈不断增加的趋势,而GTX4和GTX3则相反。
当培养液中N、P、Fe和Mn分别是f/2培养基中的2、3、2、3倍时,该藻生长明显加快,上述元素对该藻生长的作用大小顺序为P>Mn>Fe>N。培养基中增加上述营养盐也能增加微小亚历山大藻单位细胞毒素含量,其作用大小顺序为P>N>Mn>Fe。向培养基中添加碳酸氢钠作为碳源时,可以促进微小亚历山大藻的生长,缩短其生长周期,当添加的碳源与培养基中N的摩尔量比为3:1和6:1时,微小亚历山大藻生长良好,细胞密度可达6×104cells/ml,单位藻细胞毒素含量也提高了10%。低温低PH条件并不适合于微小亚历山大藻新鲜藻液的保存,在该条件下,藻细胞密度不会下降,但细胞内的毒素则几乎会完全消失。
藻密度接种的高低对微小亚历山大藻生长具有一定影响,最适的的接种密度为4.5×103-6.1×103 cells/ml,即接种量占总体积的20%左右为宜。半连续培养微小亚历山大藻时,最适更新周期为4d,更新率20%-30%,在该模式下,每天可获取的毒素量为0.165-0.225μmol。培养过微小亚历山大藻的废弃海水,可重复使用配制培养液,该培养液对微小亚历山大藻生长和产毒均有促进作用。
通过本实验的研究,初步弄清了微小亚历山大藻生长和产毒的特征,掌握了大批量培养该藻时在营养盐和培养方式等方面的几个关键技术参数,为室内大规模微藻培养积累了经验,具有较现实的理论指导意义。