高效能培養單胞藻方法研究

滕瑜等

摘要：利用高效能封閉裝置對單胞藻進行半連續培養，提高了單胞藻生產的穩定性，適合大規模生產性培養，可解決四角蛤凈化?；钇陂g單胞藻的持續供給問題，為實際生產應用提供可靠的保證。

關鍵詞：單胞藻；四角蛤；培養；凈化

中圖分類號：S968.4文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）07-0035-03

四角蛤是黃渤海南部的重要經濟貝類之一^[1]，生棲在近海灘涂，含有泥沙和微生物，需要進行凈化吐沙，否則會使產品牙磣而影響商業價值^[2]。單胞藻具有營養豐富、生長繁殖迅速、環境適應性強的特點，是水中溶氧的重要來源，也是貝類等的重要餌料^[3]。但單胞藻培養經常受到諸如氣候、設備、操作方法等條件的制約^[4]，為解決此問題，國內外開發出保存藻泥^[5]、濃縮藻膏^[6]等產品。高效能單胞藻培養裝置采用半連續培養的方法生產單胞藻，可用于凈化保活四角蛤等貝類，同時控制海水pH值、鹽度等，其主要特點是占地面積小、培養容量大、生產周期短、抗污染能力強，適合我國單胞藻的大規模生產性培養，可解決四角蛤凈化保活期間單胞藻的持續供給問題。

1培養裝置及方法

1.1單胞藻培養裝置

全套裝置由兩個直立矩形生物餌料器架和夾中間的光溫控制架組成。生物餌料器架包括架體和塑料薄膜袋兩部分，架體是由普通2.5 cm角鋼按一定的設計要求焊制，規格為210 cm×155 cm×55 cm，主要作用是支撐薄膜袋，使之保持直立并承受水的壓力；塑料薄膜是由有效容積1.5 m3、厚度為0.10～0.12 mm的復合薄膜熱合而成。光溫控制架中的人工輔助光源由12支40 W日光燈組成，最大光照強度為8 200 lx，薄膜袋內的加熱保溫元件采用聚四氟乙烯電加熱線，功率為2 000 W、1 000 W和500 W，藻液溫度由薄膜袋內的8002型溫度自控儀控制。

1.2培養室

單胞藻小規模培養時不需另建培養室，可利用現有實驗室、培養室、育苗室，生物餌料容量框架可單獨安放在室內池沿，利用自然光照進行培養，必要時可與光溫控制架組合在一起，在實驗室、培養室利用控溫裝置和人工輔助光源提高培養效果。大規模培養單胞藻時可建造專用培養室，培養室以南北走向為宜，屋頂為白色玻璃鋼瓦，四周裝有大玻璃窗，晴天采光一般要求10 000 lx以上，室內裝有暖氣、輔助光源，還可以配備海水消毒池、洗袋池和充氣設備等。

1.3供水供氣系統

復合薄膜袋培養單胞藻用的海水需先經沉淀、沙濾后進入水處理池，再用0.025%次氯酸鈉溶液 （含有效氯10%）進行消毒，靜置12 h后加入硫代硫酸鈉溶液充氣中和余氯，經檢查無余氯后供給培養使用。如果培養用水需要升溫，可在消毒的同時提溫。藻種及擴種培養用海水經四層200目篩絹加一層脫脂棉過濾，煮沸后方可使用。復合薄膜袋培養單胞藻需要晝夜充氣，每個袋內需設置2～4個100#氣石，氣源可利用育苗室（或餌料室）原有氣源，也可利用自帶的小型充氣機，充氣量為單胞藻培養水體的2%左右。

1.4余氯的簡易檢測方法

次氯酸鈉消毒遺留在海水中的氯量稱余氯，余氯主要以HOCl和OCl-的形式存在，加入碘化鉀后作用釋放碘，能使淀粉溶液變藍。稱取固體淀粉10 g，加入少量純水研磨成糊狀，然后加入1 000 ml沸水，為防腐敗可加4 g ZnCl2或1.25 g水楊酸，攪勻冷卻后取上清液；配制0.2 mol/L的KI：稱取固體33.6 g KI于燒瓶中，加純水至1 000 ml處，待完全溶解后使用。取適量水樣加幾滴淀粉溶液，再往里加幾滴KI溶液，溶液變成藍色則表示有余氯存在。

2工藝流程

2.1藻種培養

藻種培養要在保種室內進行，室內要設置培養架，架上有日光燈做輔助電源，用開關控制光照強弱。培養容器為3 000～5 000 ml的三角燒瓶，接種前要用淡水煮沸法或烘箱干燥法消毒。

2.2擴種培養

擴種培養是在10 000 ml的細口瓶中進行，細口瓶的消毒方法如下：用淡水加去污粉洗凈→濃鹽酸浸泡→消毒水反復清洗。擴種數量根據袋培養需要安排，應保證向薄膜袋提供各種高純度的藻種。

2.3復合薄膜袋培養

2.3.1準備工作先把薄膜袋裝在框架內，調整好，接通袋內外的收獲藻液管、取樣檢測管、充氣管和氣石（氣石上要栓重物使氣石能沉在水底）。如需加熱保溫，再把電加熱線從袋子的小口引入。所有裝入袋內的物品，均要先經0.0025%高錳酸鉀消毒，淡水沖洗干凈。做好以上工作后，蓋緊薄膜袋的兩個管口蓋子，然后向袋內充氣，使薄膜袋膨脹成型，緊貼在框架上。

2.3.2加水和營養鹽所有工作做妥后往袋內注入消毒海水，然后按水量加營養鹽。新月菱形藻和等鞭金藻營養鹽配方見表1。

2.3.3接藻種接種的藻種要逐一鏡檢，有原生動物的藻種一定不要接進薄膜袋內。接種時間最好在晴天上午8～10時，要選擇生活力強、生長旺盛、藻液顏色正常的藻種，藻種濃度一般在220～250萬/ml，新月菱形藻在300萬/ml左右。接種時把瓶內藻液直接倒入薄膜袋內。等鞭金藻和新月菱形藻接種濃度見表2。

2.3.4日常管理要經常檢查薄膜袋內的充氣情況，使袋內藻液能翻騰為宜。隨時觀察藻類生長情況，正常生長的藻液，袋內無沉淀、結團和附壁現象，并且隨培養天數的增加，藻液顏色逐日加深；經常取樣鏡檢藻細胞濃度，掌握藻類生長繁殖情況；每天定時測光照、溫度和pH值，藻液濃度加大時要相應增加充氣量，視藻類生長情況每天或隔天加營養鹽。

2.3.5收獲和再培養復合薄膜袋培養單胞藻，由于接種濃度不同，接種后經2～4 d培養即可首次收獲，收獲的濃度和收獲量見表2。收獲的方法有兩種：一種是虹吸法，利用裝置上的自動收獲系統，把藻液從收獲管中虹吸出來；另一種方法是使用自吸泵抽取藻液，自吸泵的取液管直接連在薄膜袋的收獲管口上，將藻液泵到遠處及位置較高的育苗池中。收獲后的薄膜袋內要立即注入消毒海水，并按注水量添加營養鹽繼續培養，一般隔1～2 d又可重新收獲，如此循環，每個薄膜袋可收獲5次以上。收獲的藻液可為其它薄膜袋接種用，這樣能大幅地減少接種和擴種規模，對于單胞藻的大規模生產很有益處。首次收獲的藻液新鮮、生長旺盛、純度高，用于接種的稀釋濃度較小，隨著收獲次數增多，稀釋濃度不斷增大，培養周期不斷縮短。經多次收獲后藻類生長逐漸緩慢，老化細胞、雜質增多，在薄膜袋底部出現附壁現象，即使稀釋濃度超過200萬/ml，也達不到預期培養效果，且很容易出現死亡，失去了培養的意義，此時即可全部收獲。其收獲后的稀釋濃度與培養周期的關系見表3。

2.3.6薄膜袋的再利用全部收獲后的復合薄膜袋還可再次使用。先把薄膜袋放入加洗衣粉的水中搓洗，再放入0.025%次氯酸鈉中浸泡12 h，淡水洗凈再用。最好放入100℃的沸水中浸泡進行高溫消毒。一般一個袋可重復使用2～3次。

2.3.7注意事項①薄膜袋使用前要仔細檢查有無漏洞，特別是接縫壓合處，如果有漏洞，用聚乙烯薄膜膠粘牢再用。②防污染是關鍵，操作前所有工具和手均要經過徹底消毒。③隨著藻細胞的生長繁殖，藻液顏色不斷加深，要逐漸增加充氣量。④接種、收獲和添加營養鹽的工作一般要在每天上午進行。

3討論

利用高效能封閉式單胞藻培養裝置對四角蛤進行凈化吐沙，能為四角蛤提供一個相對穩定的吐沙環境，12～24 h達到無泥沙要求，既保證了四角蛤的攝食要求，又保證了充分的氧氣供應，提高了凈化質量，增強了生產的穩定性，節省了水體、能源和勞力，又通過從源頭、養殖、加工到餐桌控制質量，進行可追溯管理，進一步保證了產品的安全性^[7]。在此基礎上進行四角蛤等貝類的凈化加工、低溫?；盍魍爱a業化示范，不僅提高產品的附加值，還可促進我國海洋經濟的可持續健康發展^[8]。

參考文獻：

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山 東 農 業 科 學第45卷第7期姬紅等：彩色棉棉子發育形態變化與干物質積累規律研究