螺旋藻的驯化及培养

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化是适应环境条件的结果。由于海水中的渗透压与淡水培养基差别大，同时还存在着含量大大超过螺旋藻生长所需要的钙、镁等离子，螺旋藻除了具有适应高盐度的机制外，还会以适宜的形态变化来适应环境条件的改变。

螺旋藻具有自然界中最佳的蛋白质，特别丰富的β一胡萝卜素、维生素B12、铁和亚油酸等。该藻类光合作用中的光能转换效率高，是普通高等植物的三倍以上。色素能迅速吸收光能，将吸收的无机物质迅速转化为有机物质。螺旋藻所具有的这些特性，为我们开发利用该藻具有重要现实意义。

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 藻种来源 受试为极大螺旋藻,采自欣园小河中、水体中的天然成分，经

一系列方法提纯后，选择活性好的个体。

2.1.2 培养液配置 培养液是按上述简易培养液配置比例自行配置好后备用。

2.2 实验地点 学校实验室 2.3 方法

从欣园采集的水体中再含有螺旋藻的同时聚集了大量的轮虫和原生动物，此时应用化学的提存方法，加入0.15-0.25mg/ml的NH4HCO3可达到杀死轮虫和原生动物的目的，并且不会伤害到藻种。待藻种纯化后将藻种接种到三角烧瓶中加入已配好的培养液进行扩大培养（注意培养容器的消毒，烧瓶口用消毒过的纱布或纸张包好），放在适宜的光照和温度条件下培养。刚接种或当培养液比较稀疏时，宜置于弱光下培养。待扩大成熟后，即可按照引言中提到的方法进行驯化。

2.3.1 极大螺旋藻的采集

在温度适宜光照较好的天气里采集水样（一般气温要在30摄氏度左右为宜），利用一个200目的特制网筛采集水样，采集过程中应注意：网筛应完全没落水中，采集时间要足够的长（防止采集不够完全，一般以每次采集5-10分钟为宜），应多采集几次，倒入烧杯后带回实验室观察。 2.3.2极大螺旋藻的分离

当发现水体中含有极大螺旋藻，同时含有大量的壶状臂轮虫和原生动物。壶状臂轮虫在螺旋藻生长季节由雌体进行孤雌生殖，雌体性成熟后产夏卵(非需精卵)，大 小约为成体的1/4。卵产后1-2 d即可孵化，数小时后即可长大，几天内达到性成熟并继续孤雌生殖。 它也是养殖螺旋藻中危害之一。此时我们可加入0.15-0.25mg/ml的碳酸氢铵 ，可达到杀灭壶状臂轮虫和原生动物的目的。在实际使用时应视藻体的生长状况和天气情况而定，具体要点:一是如平时生产中氮肥用量较少，碳铵量可大一些。二是高温季节，碳铵易造成氨中毒，用量可适当低一些。三是杀虫时，碳铵应大面积

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同时施用以防止交叉污染和此后轮虫的此起彼伏。四是施用碳铵后应停施氮肥数天。五是要使杀虫效果更好，7d后可全部再施一次。使用上述方法0 .5-ld后，轮虫可全部杀灭，而藻体生长几乎不受任何影响。 2.3.3 极大螺旋藻的培养

当培养液配好，容器消毒灭菌后，即可接种或扩大培养。接种后培养液的量可以是原来的3-10倍。瓶口用消毒过的纱布或纸张（滤纸或牛皮纸）包好，放在合适的光照和温度条件下培养。刚接种或当培养液比较稀疏时，宜置于弱光下培养。

在培养过程中要经常搅拌培养液。搅拌对螺旋藻的生长有益，可使培养液中的气体和营养成分得以充分交换，藻丝不易结块或下沉。搅拌的方式有几种。一是可直接窑洞三角瓶，每天一次。二是通气培养，通入空气或含一定浓度的CO2气体。此外，还可在摇床上培养（往复式摇床），这种培养方式一次可以培养许多瓶，省去手摇的麻烦。

螺旋藻培养时可见藻液呈蓝绿色，密度小时呈淡绿色，肉眼可见细小的藻丝。当环境条件不利或衰亡时，藻丝发生解体，失去螺旋形，色泽变黄、变白，或在培养液中密集成黄、白、淡红色絮状小块沉于底部。钝顶螺旋藻和极大螺旋藻在培养时成不同状态。前者常密集在一起，相互缠绕成团块状或絮状悬于或沉于容器的底部，后者藻丝较大，细胞中气泡很多，常悬浮于培养液中，分散生长，不相互缠绕在一起。

2.3.4 极大螺旋藻的驯化

具体方法见引言1.6。 2.3.5 螺旋藻生长的测定

螺旋藻在培养过程的成长状况或速度可以用几种方法来测定，目前常用的有五种方法，下面介绍两种：

（1）光密度法 这是最常用、也是最简便的一种方法。当培养的藻类生长迅速、藻细胞数目增加时，藻液颜色由浅变深。因此可以用分光光度计来测定光密度值（OD）来表示生长状况。测定时试样要充分摇匀，在560纳米波长下侧光密度值。以OD值表示生长率。生长率技术公式为： K = (lgN-lgN0)/t

式中 N0-----实验开始的光密度； N-----实验结果时的光密度； t------培养时间。

通常每天测一次，每次重复3-5遍，取平均值。

（2）细胞计数 用计数框或视野法直接在显微镜下计算细胞（藻丝）数目。相对生长常数K计算公式为：

K= (logN-logN0)/t

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式中 t--------培养时间；

N0--------t时开始时的细胞数； N--------经过t时间的最后细胞数。

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3 实验结果

本次实验中，在分离水体中的极大螺旋藻时，在经过一系列比较实验后得到加入碳酸氢铵的浓度为0.15-0.25mg/ml,下面是比较实验的表格：

NH4HCO3加入量(g/100ml) 10倍镜下一个视野可见轮10倍镜下一个视野可见极虫和原生动物数 1 5 10 15 20 25 30 25 13 7 1 0 0 0 大螺旋藻数 1 3 4 8 9 9 2 由上面表格可知，在15-25mg/100ml时，轮虫和原生动物量最低，而螺旋藻生长不受影响。故在分离螺旋藻是应选用0.15-0.25mg/ml的碳酸氢铵，可达到分离的作用。

在极大螺旋藻的放大培养和驯化过程中，在按照上述1.5.2图所配制的培养液中生长状况良好，经过驯化后的极大螺旋藻在海水中生长状况一般。有部分藻种还是不能再海水中正常生长，可能因为实验过程中没注意氯化钠浓度逐级过渡到高浓度时未在显微镜下挑选正常螺旋藻的丝状体接种于下一级氯化钠培养液中。从而使藻种有所污染。

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4 分析与讨论

螺旋藻虽然在地球上已生存35亿年之久(OrioCiferri ,1983 ; H . DurandChastel ,1980)，被非洲、南美洲当地一些居民食用也已有近千年的历史，但由于栽培、加工技术及商业利益等方面的限制，其作为优质食品和药物资源的价值一直未能得到广泛关注( Fox ,1993)。直到本世纪70年代，全球范围内的人口和粮食危机日益加剧，螺旋藻才又以其极高的营养价值和独特的医疗保健功能，逐渐受到世界许多国家和国际组织的重视：1972年第二次国际蛋白质会议上，螺旋藻被认定为“未来的超级营养品”；1974年联合国世界粮食会议确认其为“重要的蛋白质资源”;联合国粮农组织(FAO)誉之为“明天最理想的食品”；世界卫生组织(WHO)称螺旋藻为“21世纪最理想保健品”；1991年美国粮食及药物管理局(FAD)认为螺旋藻是“最安全的保健食品”；日本食品协会认为螺旋藻是“优质健康食品”；1993年在摩洛哥召开的首次世界螺旋藻大会上，螺旋藻被一致公认为“人类最佳保健食品”，故对螺旋藻培养和驯化的研究很有必要。

在本次实验中如后从复杂的欣园水体中将极大螺旋藻分离出来是本次实验成功的关键所在，如何正确的分离出螺旋藻而不能使螺旋藻藻种受到损害，首先应正确的观察水体中含有的各种生物的成份，再根据不同生物的特性不同，利用化学或物理等方法将其他杂质分离出来或杀死（要考虑到是否会损害极大螺旋藻）。在取样时也要考虑到气温是否合适，在3-4月份的取样中并未发现有极大螺旋藻的存在，等5月气温上升到30摄氏度以后才发现有极大螺旋藻的存在，同时水体中含有大量的壶状臂轮虫和原生动物。由于碳酸氢铵又可以作为营养盐又可以杀死轮虫和原生动物，故选用碳酸氢铵适宜浓度进行分离，待轮虫和原生动物被杀死后，即可放入三角瓶中加入已配好的培养液扩大培养。在培养过程中要注意经常摇动三角瓶，同时要注意外界污染。

最后在极大螺旋藻的驯化过程中，氯化钠浓度逐级过渡到高浓度时，要注意每次浓度的提升培养一段时间后，要在显微镜下挑选正常螺旋藻的丝状体接种于下一级氯化钠培养液中。防止藻种的污染。