论文部分内容阅读
摘要 [目的] 为实现小球藻大面积推广生产和产业化发展提供科学、翔实的技术参数。[方法] 通过721型分光光度计，对不同浓度的小球藻藻液在不同波段光照下的透光度进行测定，确定测定小球藻的最佳照射波段，得到最佳照射波段时小球藻藻液的浓度。[结果] 在不同光照对不同浓度小球藻藻液透射的吸光度进行归一化处理后，得出小球藻的最佳透射波段为670 nm。同时，得出670 nm光照下吸光度与小球藻浓度的回归方程为：y=-1.479 7+0.987x，相关系数为0.991，说明相关性较好。推导了当量浓度（C）与透光度（I）的公式，C=-ln（I/I0）/（LK），式中L为光径长度（比色皿宽度），K为小球藻细胞的平均截面面积。[结论] 用分光光度计间接测量小球藻的浓度是可行的。
关键词 小球藻；最佳波段；当量浓度
中图分类号 S932.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）25-08504-02
Abstract [Objective] The research aimed to provide the scientific and detailed technical parameters for the achievement of massive popularization and industrialization development of Chlorella vulgaris Beij. [Method] Different concentrations of Chlorella vulgaris Beij were tested to get the light absorbance of algae by 721 Visible Spectrophotometer under 41 groups of wave bands. So the optimal wave band used to produce Chlorella could be checked out. [Result] The optimal wave band was 670 nm. This was due to the transmitted light intensity of algae got to the peak under 670 nm of incident light. The relationship between the light absorbance and the concentration of algae was y=-1.479 7+0.987x. The relativity between them equaled 0.991. It showed that they had good relativity. The formulate of the algae concentration （C） and the transmitted light intensity （I） was C= -ln（I/I0）/（LK）. L was the width of the vessel， and K was the section area of an algae cell. [Conclusion] The indirect measurement of Chlorella vulgaris Beij by Visible Spectrophotometer was feasible.
Key words Chlorella； Optimal wave bands； Concentration
小球藻（Chlorella vulgaris Beij）属于绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵囊藻科，小球藻属。细胞内含有丰富的蛋白质、多糖、脂类、叶绿素、维生素、微量元素，具有全面而均衡的营养价值，被广泛应用于保健食品、饲料、食品添加剂、精细化工品和医药制剂原料[1]。小球藻生态分布广，易于培养， 生长速度快， 是进行生物技术研究的很好材料， 而且营养丰富， 是很好的单细胞蛋白来源 （SCP）。
目前，小球藻的培养方式主要包括开放式培养和封闭式培养[2-3 ]。封闭式培养主要有密闭发酵罐和玻璃管道光合生物反应器培养，离心式水泵搅拌或气升式搅拌，补加无机营养液或有机营养液、CO2。管道化快速养殖小球藻，其快速分裂繁殖在于最大限度地利用阳光。在生产过程中，便于控制，抗污染，可提高产率，生物系统的稳定性好，质量和产量也较稳定。采用血球记数板记数的方法计算小球藻的浓度费时、费力且易出错。因此，只需测得小球藻的透光度，就能找到适合小球藻生长的最佳波段，并且确定在最佳波段照射下适合小球藻生长的最适浓度，为实现小球藻大面积推广生产和产业化发展提供科学、详实的技术参数。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2007年5月～2007年10月在林业部甘肃濒危动物研究中心高洁净小球藻试验示范基地塑料大棚中进行。该地属于典型大陆性温带荒漠气候，年均气温7.7 ℃，年降水量110～170 mm，年均蒸发量2 020 mm以上，平均风速2 m/s，全年日照时数为2 800～3 200 h，高于35 ℃的炎热日在100 d以上，全年10 ℃以上的有效积温在5 800 ℃以上，无霜期达150 d左右。
1.2 试验材料
当地深层地下水；小球藻藻液。
1.3 试验原理
液体中的物质溶剂、溶质在光的照射激发下产生对光的吸收效应。物质对光的吸收是有选择性的，不同物质吸收光谱不同。因此，当某单色光通过液体时，其能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度和液体中物质的浓度有一定的关系，符合比尔定律（Beer’s Law）[4]。
A=KCL
式中，A为吸光度；K为物质的吸光系数；C为物质浓度；L为光径长度（比色皿宽度）。在同一试验中，光径长度即仪器中比色皿宽度是定值，吸光度与物质的吸光系数、物质的浓度呈正比。
1.4 试验方法
利用不同波段的光透射不同浓度的小球藻藻液，测量不同小球藻浓度下吸光度，由此来确定透射小球藻的最佳波段。其中，将小球藻的浓度设置为C0、C0/2、3C0/10、C0/5与纯水对照，透射小球藻的光谱波段从400 nm变化到800 nm，以10 nm为不同的波段，共测定41个不同波段的光照对5种不同浓度小球藻藻液的透光度。
1.5 建立回归方程
3 结论与讨论
研究表明，用分光光度计间接测量小球藻的浓度是可行的。该方法可以用来决定小球藻的最佳脱水时间。小球藻对光线的吸收是有选择性的，并且对某一波段的光吸收性较好。这为人们今后研究小球藻的生长又提供了一个参数。
参考文献
[1] 华汝成.单细胞藻类的培养与利用[M].北京：农业出版社，1986：26-29.
[2] BOROWITZKA M A，BOTOWITZKA L J.MircoAlgal Biotechnology[M].Cambridge：Cambridge University Press，1992.
[3] 李师翁，李虎乾.植物单细胞蛋白资源——小球藻开发利用研究的现状[J].生物技术，1997，7（3）：45-48.
[4] 姚启钧.光学教程[M].北京：高等教育出版社，1985.
关键词 小球藻；最佳波段；当量浓度
中图分类号 S932.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）25-08504-02
Abstract [Objective] The research aimed to provide the scientific and detailed technical parameters for the achievement of massive popularization and industrialization development of Chlorella vulgaris Beij. [Method] Different concentrations of Chlorella vulgaris Beij were tested to get the light absorbance of algae by 721 Visible Spectrophotometer under 41 groups of wave bands. So the optimal wave band used to produce Chlorella could be checked out. [Result] The optimal wave band was 670 nm. This was due to the transmitted light intensity of algae got to the peak under 670 nm of incident light. The relationship between the light absorbance and the concentration of algae was y=-1.479 7+0.987x. The relativity between them equaled 0.991. It showed that they had good relativity. The formulate of the algae concentration （C） and the transmitted light intensity （I） was C= -ln（I/I0）/（LK）. L was the width of the vessel， and K was the section area of an algae cell. [Conclusion] The indirect measurement of Chlorella vulgaris Beij by Visible Spectrophotometer was feasible.
Key words Chlorella； Optimal wave bands； Concentration
小球藻（Chlorella vulgaris Beij）属于绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵囊藻科，小球藻属。细胞内含有丰富的蛋白质、多糖、脂类、叶绿素、维生素、微量元素，具有全面而均衡的营养价值，被广泛应用于保健食品、饲料、食品添加剂、精细化工品和医药制剂原料[1]。小球藻生态分布广，易于培养， 生长速度快， 是进行生物技术研究的很好材料， 而且营养丰富， 是很好的单细胞蛋白来源 （SCP）。
目前，小球藻的培养方式主要包括开放式培养和封闭式培养[2-3 ]。封闭式培养主要有密闭发酵罐和玻璃管道光合生物反应器培养，离心式水泵搅拌或气升式搅拌，补加无机营养液或有机营养液、CO2。管道化快速养殖小球藻，其快速分裂繁殖在于最大限度地利用阳光。在生产过程中，便于控制，抗污染，可提高产率，生物系统的稳定性好，质量和产量也较稳定。采用血球记数板记数的方法计算小球藻的浓度费时、费力且易出错。因此，只需测得小球藻的透光度，就能找到适合小球藻生长的最佳波段，并且确定在最佳波段照射下适合小球藻生长的最适浓度，为实现小球藻大面积推广生产和产业化发展提供科学、详实的技术参数。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2007年5月～2007年10月在林业部甘肃濒危动物研究中心高洁净小球藻试验示范基地塑料大棚中进行。该地属于典型大陆性温带荒漠气候，年均气温7.7 ℃，年降水量110～170 mm，年均蒸发量2 020 mm以上，平均风速2 m/s，全年日照时数为2 800～3 200 h，高于35 ℃的炎热日在100 d以上，全年10 ℃以上的有效积温在5 800 ℃以上，无霜期达150 d左右。
1.2 试验材料
当地深层地下水；小球藻藻液。
1.3 试验原理
液体中的物质溶剂、溶质在光的照射激发下产生对光的吸收效应。物质对光的吸收是有选择性的，不同物质吸收光谱不同。因此，当某单色光通过液体时，其能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度和液体中物质的浓度有一定的关系，符合比尔定律（Beer’s Law）[4]。
A=KCL
式中，A为吸光度；K为物质的吸光系数；C为物质浓度；L为光径长度（比色皿宽度）。在同一试验中，光径长度即仪器中比色皿宽度是定值，吸光度与物质的吸光系数、物质的浓度呈正比。
1.4 试验方法
利用不同波段的光透射不同浓度的小球藻藻液，测量不同小球藻浓度下吸光度，由此来确定透射小球藻的最佳波段。其中，将小球藻的浓度设置为C0、C0/2、3C0/10、C0/5与纯水对照，透射小球藻的光谱波段从400 nm变化到800 nm，以10 nm为不同的波段，共测定41个不同波段的光照对5种不同浓度小球藻藻液的透光度。
1.5 建立回归方程
3 结论与讨论
研究表明，用分光光度计间接测量小球藻的浓度是可行的。该方法可以用来决定小球藻的最佳脱水时间。小球藻对光线的吸收是有选择性的，并且对某一波段的光吸收性较好。这为人们今后研究小球藻的生长又提供了一个参数。
参考文献
[1] 华汝成.单细胞藻类的培养与利用[M].北京：农业出版社，1986：26-29.
[2] BOROWITZKA M A，BOTOWITZKA L J.MircoAlgal Biotechnology[M].Cambridge：Cambridge University Press，1992.
[3] 李师翁，李虎乾.植物单细胞蛋白资源——小球藻开发利用研究的现状[J].生物技术，1997，7（3）：45-48.
[4] 姚启钧.光学教程[M].北京：高等教育出版社，1985.