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海洋微藻是海洋初级生产力,作为海洋浮游动物(包括大型底栖生物和游泳生物的幼体)的主要饵料,在海洋生态系中起着不可或缺的作用。十几种海洋微藻在水产养殖中作为重要生物饵料,已经实现了大规模人工养殖,但面临着产量不稳定、营养组份不平衡、供应不及时等瓶颈问题,对水产育苗生产造成严重影响。
本文以鲁兹巴夫藻(Pavlova lutheri)和眼点拟微球藻(Nannochloropsis oculata)两种优质海洋水产饵料微藻为材料,系统研究了鲁兹巴夫藻的最佳培养基和最佳收获时期,以及盐度与Fe离子浓度对眼点拟微球藻的生长和脂肪酸组成的影响,以期得到最优的培养条件与适宜的采收时期。对上述微藻的浓缩液采用程序降温法进行低温保藏,通过系统研究低温保护剂种类与浓度、降温程序、保藏温度、解冻程序等因素对浓缩藻液(细胞密度达109/mL)营养损失率(主要是EPA和PUFA)的影响,确定两种海洋微藻浓缩液低温保藏的优化方法。主要实验结果如下：
1.通过对鲁兹巴夫藻的生长和脂肪酸组成的研究,发现鲁兹巴夫藻的最佳培养基为改良GPM1培养基(盐度22.5‰,无土壤浸出液),最佳的收获时期在稳定初期,其EPA含量(％干重)为3.039,EPA占总脂肪酸的比例为23.13％。
2.通过研究盐度与Fe离子浓度对眼点拟微球藻的生长和脂肪酸积累的研究,发现眼点拟微球藻的生长和EPA积累的最适盐度范围在27.0‰～29.0‰,在此浓度范围内最高细胞比生长速率和EPA含量分别为0.285 d-1和6.27(％干重)。Fe2+浓度在一定范围内能促使眼点拟微球藻细胞内积累EPA,细胞生长和EPA积累的最适Fe2+浓度是0.05mmol/L,在这一浓度下细胞比生长速率、EPA占总脂肪酸比例与EPA含量分别为0.236d-1、25.37％和3.70(％干重)。
3.通过系统比较鲁兹巴夫藻浓缩液低温保藏条件营养损失率的影响,筛选出最佳的保藏条件为：浓缩液细胞密度为109/mL,保藏温度为-18℃,保护剂为15％甲醇。保藏一个月后,其EPA(％干重)与PUFA(％干重)的损失率分别为：0.16％和1.76％。最佳的参考配方：以10％甲醇为保护剂在4℃下保藏一个月后,EPA(％干重)与PUFA(％干重)的损失率分别为：0.42％和2.08％。
4.通过系统比较眼点拟微球藻浓缩液低温保藏条件对营养损失率和细胞相对活性的影响,筛选出最佳的保藏条件：浓缩液细胞密度为109/mL,以10％DMSO+10％甲醇作为保护剂,保藏温度在-18℃下保藏一个月后,EPA(％干重)与PUFA(％干重)的损失率分别为：0.43％和0.27％。最佳的参考配方：以20％甲醇为保护剂在4℃下保藏一个月后,EPA(％干重)与PUFA(％干重)的损失率分别为：1.85％和2.49％。眼点拟微球藻在参考配方(保藏温度为4℃,保护剂为15％甲醇)下保藏一个月后的细胞活性为保藏前的79.44％。