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紫球藻(Porphyridium)是唯一已被人工利用的单细胞红藻，在生长过程中能充分利用CO2和SO42-高效合成胞外磺酸化多糖。由于其结构和组成的特殊性，紫球藻多糖表现出多种生物活性，在食品、医药及化妆品上具有广阔的应用前景。
本文研究了海洋紫球藻(Porphyridiumsp.)在光生物反应器中培养的动力学及其胞外多糖的分离纯化以及纯化后多糖的特性。主要研究内容和结果如下：
1.紫球藻的培养动力学采用Jones培养基，在30L全自动气升式光生物反应器中分批培养，研究紫球藻的生长动力学。研究发现：以NO3--N为限制基质，紫球藻的最大比生长速率μm为0.299d-1；世代时间td为55.6h；饱和系数Ks为0.144g/L；生长得率系数YG为1.98(mg藻体/mgNO3--N)；维持系数m为0.0384(mgNO3--N/mg藻体/d)；生长动力学方程为μ=0.299S/0.144+S(d-1)；基质比消耗速率方程为qs=0.151S/0.144+S+0.0384(mgNO3--N/mg藻体/d)。在以PO43--P为限制基质的情况下，紫球藻的最大比生长速率μm为0.396d-1；世代时间td为42.0h；饱和系数Ks为0.0183g/L；生长得率系数YG为19.8(mg藻体/mgPO43--P)；维持系数m为0.0048(mgPO43--P/mg藻体/d)；生长动力学方程为μ=0.396S/0.0183+S(d-1)；基质比消耗速率方程为qs=0.0200S/0.0183+S+0.0048(mgPO43--P/mg藻体/d)。结果还表明：多糖的合成与藻体的生长部分偶联，多糖生成动力学方程为qp=0.0614μ+0.0003(g多糖/g藻体/h)。
2.紫球藻胞外多糖的分离与纯化采用离心超滤装置将紫球藻胞外多糖ESPS分离成三个分子量(MW)范围的ESPS级分，分子量大于300kDa的级分为ESPSⅠ，约占总糖含量79％；分子量介于100kDa和300kDa之间的级分为ESPSⅡ，约占总糖含量11％；分子量小于100kDa的级分为ESPSⅢ，约占总糖含量10％。
采用QSepharoseFastFlow离子交换法进行多糖ESPS的分离，经过三步优化得出优化洗脱条件为：进样量为1ml紫球藻胞外多糖饱和液，流速1ml/min，缓冲液为20mmol/LTris-HCl，NaCl洗脱梯度为0mol/L，1mol/L，1.6mol/L，相应洗脱时间改为60min,70min，60min，收集5ml/管。根据优化条件，将紫球藻胞外多糖分离得到两个组分ESPS1.0和ESPS1.6，约占总糖含量的55.5％和36.1％。ESPS1.0和ESPS1.6经SephadexG200凝胶过滤纯化，产物标记为NESPS1.0和NESPS1.6。
3.紫球藻胞外多糖的特性检测通过凝胶渗透色谱(GPC)检测紫球藻胞外多糖分子量，ESPS1.0、ESPS1.6、NESPS1.0及NESPS1.0的Mw分别为97726、97179、22653及47670。
对紫球藻胞外多糖化学分析得出：ESPS1.0中未测出葡萄糖醛酸，ESPS和ESPS1.6的葡萄糖醛酸含量分别为9.8％和23.0％，ESPS、ESPS1.0和ESPS1.6蛋白含量分别为4.4％、7.6％和7.4％，三者硫酸基含量分别为12.6％、11.8％和8.5％。紫球藻胞外多糖的紫外光谱在214nm处具有特征吸收峰。
多糖抑菌活性研究表明，紫球藻多糖对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)具有抑制作用，纯化后的多糖抑菌效果更好，特别是ESPS1.0比ESPS具有极显著的抑制作用；但紫球藻多糖对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)都无明显的抑制作用。