裸藻的生长特性及浮法培养技术研究

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裸藻,又称眼虫、绿虫藻,在淡水生物群落中普遍存在,是一类兼具动物和植物特征的单细胞真核生物。它能够自养、异养和兼养生长,但自养条件下生物量产量相对较低,因此近年来其异养培养更受工业应用的重视。其产生的生物制品包括蛋白质、各种必需氨基酸、生育酚、脂质和β-1,3-葡聚糖(副淀粉)等,具有重要的商业开发价值。裸藻生长会受到光强温度等培养环境的影响,也会受到培养基中营养成分(碳源、氮源等)的影响,因此探究裸藻生长的适宜条件对提高裸藻产量有重要意义。裸藻具有耐受多种外部逆境的能力,尤其可耐受酸性生长条件。近年来,裸藻已成为广泛关注的研究对象。本研究旨在以纤细裸藻(Euglena gracilis)为对象,对其生长特性进行系统的调查,包括合适的温度、光照强度、pH值及营养成分碳源、氮源,培养基的添加方式等,在此基础上进行比较优化,并探讨建立浮法培养体系,为降低裸藻培养成本、扩大培养规模、提高裸藻的培养效率积累数据。通过对3个裸藻藻种的比较,选定裸藻FACHB-848为主要试验对象。以裸藻EM培养基为基础,对培养基中营养成分(碳源、氮源)进行比较和筛选,确定乙醇为适宜裸藻生长的碳源,氯化铵为适宜裸藻生长的氮源。对裸藻生长的环境(温度、光照、pH)分别进行比较,确定温度在25-30℃之间,光照在3000-6000 Lux之间,裸藻生长较好,且裸藻在培养过程中会分泌酸性物质致使培养液的pH值降低。用浮法体系对裸藻进行培养表明,浮法体系可与裸藻培养较好地结合且培养液液层越薄裸藻生长越快,通气有利于裸藻的生长。对裸藻进行沉降特性观察,发现裸藻可以自沉降,提高藻液pH值,沉降速度加快,有助于后续收获。裸藻细胞的活力状态与形态有较强的关联性,处于对数生长期的裸藻细胞活力强,呈细长状,长宽比约为8:1,且颜色鲜绿,游动细胞数可达总体细胞的60%以上,处于生长平台期的裸藻细胞活力弱,呈椭圆状,长宽比在4:1以下,颜色黄绿,细胞不活跃,游动细胞占比在20%以下,濒死的裸藻细胞基本呈圆形,颜色偏黄,细胞不再游动。
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