植物源丙氨酸對球等鞭金藻生長的影響研究

張欣　吳達泮　符慧梅

摘 要：本文研究主要探索植物中的丙氨酸對球等鞭金藻生長的影響實驗，為了對比實驗研究成果，本文擬對鹵地菊中兩種氨基酸對球等鞭金藻生成的影響進行對比分析，從而確定陸地植物浸提液對球等鞭金藻生長的權(quán)重影響。研究結(jié)果表明，鹵地菊水浸提液對球等鞭金藻的生長具有顯著的促進作用；鹵地菊中丙氨酸對球等鞭金藻具有顯著的促進作用。通過進一步計算可知，在本文實驗條件下，丙氨酸對球等鞭金藻促進的最佳濃度為0.20g/L，其在鹵地菊水浸提液中的最大權(quán)重系數(shù)為15.17%；甘氨酸低濃度時具有促進作用，高濃度呈現(xiàn)出抑制作用，較高濃度時在1～5d有促進作用，從第5天開始甘氨酸對球等鞭金藻的生長具有不同程度的抑制作用，呈現(xiàn)“低促高抑”的特點。本研究結(jié)果可以為控制水域污染和海產(chǎn)品養(yǎng)殖提供實驗基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：丙氨酸；鹵地菊；球等鞭金藻；生長

中圖分類號：S-3 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171032012

1 理論基礎(chǔ)與研究設(shè)計

金藻沒有細胞壁，個體微小、營養(yǎng)豐富，廣泛應(yīng)用于飼喂牡蠣、貝類、泥蚶，是海產(chǎn)雙殼類動物幼蟲的理想餌料。金藻即便在溫度較低的水中也能夠生活，其提取物如油脂等可以作為燃料，具有一定的環(huán)保價值。金藻作為海洋微藻，具有多種生物活性物質(zhì)，具有相當(dāng)?shù)乃幱脙r值和保健價值。同時，相關(guān)研究表明，球等鞭金藻可以有效吞噬銅綠微囊藻，因此金藻不僅能夠有效控制水域污染。概而言之，金藻營養(yǎng)豐富、用途廣泛，不僅能夠為海產(chǎn)雙殼類動物提供營養(yǎng)物質(zhì)，可以兼顧生態(tài)平衡和經(jīng)濟發(fā)展的需要。

研究發(fā)現(xiàn)，部分植物提取液能夠顯著促進球等鞭金藻的生產(chǎn)。鹵地菊是南方沿海地區(qū)常見的陸生菊科植物，其莖葉中含有豐富的生物堿、揮發(fā)油以及無機鹽和微量元素，并且至少含有16種氨基酸，并且越來越多的研究者從鹵地菊中測定了其物質(zhì)組成，這對鹵地菊化感物質(zhì)的鑒定奠定了基礎(chǔ)，其中的部分微量元素如鐵離子、錳離子以及維生素均能夠?qū)η虻缺藿鹪宓纳L提供營養(yǎng)成分。

相關(guān)研究者對生長因子添加促進球等鞭金藻生長進行了相關(guān)研究，其中氨基酸便是重要的物質(zhì)之一，但也有部分研究者認(rèn)為部分氨基酸對等鞭金藻生長沒有任何影響。研究表明鹵地菊中所含有的促進球等鞭金藻生長的化感物質(zhì)具有高度的選擇性，并且在生態(tài)系統(tǒng)中很難積累。因此有選擇地對鹵地菊進行研究，鑒定其中的化感物質(zhì)，對于促進球等鞭金藻生長，控制銅綠微囊藻進而抑制水華問題，為海產(chǎn)動物幼蟲提供優(yōu)良餌料具有重要意義。根據(jù)研究結(jié)果探索鹵地菊中對球等鞭金藻生長有促進作用的氨基酸，討論其在鹵地菊促進金藻生長中的作用，可以有助于發(fā)現(xiàn)安全有效的藻類生長干擾劑提供實驗依據(jù)。

基于此，本文研究主要探索植物源中的丙氨酸對球等鞭金藻生長的影響實驗，為了對比實驗研究成果，本文擬對鹵地菊中2種氨基酸對球等鞭金藻生成的影響進行對比分析，從而確定陸地區(qū)浸提液對球等鞭金藻生產(chǎn)的權(quán)重影響。

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

2.1.1 球等鞭金藻

金等邊金藻細胞裸露、形態(tài)多變，為單細胞生活的個體，因其多數(shù)呈現(xiàn)橢圓形，并且幼細胞具有略微扁平的背腹面，所以從側(cè)面觀察其為長橢圓形或者長方形。球等鞭金藻歸屬于定鞭金藻綱，等鞭金藻科。具體細胞內(nèi)具有2個大而側(cè)生的色素細胞，呈現(xiàn)金黃色。本文研究所使用的球等鞭金藻由公司實驗室分離提供，并且采用f/2培養(yǎng)基培養(yǎng)球等鞭金藻，使之處于對數(shù)增長期。

2.1.2 鹵地菊

鹵地菊為菊科植物，多年生蔓草，廣泛生長于福建、江蘇、浙江、廣東、海南等地及其沿海島嶼，鹵地菊喜歡生活在海岸干燥沙土地，由于其分布廣泛，本文研究所使用的鹵地菊便采集于公司養(yǎng)殖基地旁。

2.2 實驗儀器

本文所使用的實驗儀器均為公司實驗室設(shè)備，主要包括立體式壓力蒸汽滅菌器（型號為LDZM-80KCS-Ⅱ）、電子天平（型號為CP214）、人工氣候培養(yǎng)箱（型號為RXZ-280B）、超凈臺（型號為ZHJH-C1209B）、雙目顯微鏡（型號為B203LED）等。

2.3 實驗方法

2.3.1 實驗濃度的配置

基于丙氨酸和作為對照的甘氨酸均易溶于水，本文主要根據(jù)鹵地菊中丙氨酸和甘氨酸的含量進行配置，通過鹵地菊浸提液中的濃度計算出相應(yīng)的丙氨酸和甘氨酸濃度。據(jù)相關(guān)資料表明，鹵地菊中丙氨酸和甘氨酸的含量分別為8.12g/kg和7.79g/kg。

球等鞭金藻的初始濃度設(shè)置為0.2×106個/mL；鹵地菊浸提液的濃度設(shè)置為0，5，10，15，20，25g/L作3個重復(fù)；丙氨酸根據(jù)鹵地菊中對應(yīng)的丙氨酸梯度分別換算成0，0.04，0.08，0.12，0.16和0.20g/L設(shè)置3個重復(fù)；同樣，甘氨酸根據(jù)鹵地菊中的甘氨酸梯度換算成0，0.04，0.08，0.12，0.16和0.20g/L設(shè)置3個重復(fù)。

2.3.2 培養(yǎng)檢測方法

將鹵地菊浸提液、丙氨酸和甘氨酸溶液分別加入到球等鞭金藻的培養(yǎng)瓶，每個培養(yǎng)瓶中的液體體積控制定容到600mL，將上述的培養(yǎng)瓶放置在人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng)條件為：光照強度為3000Lux，濕度為50%，夜間（10h）溫度為18℃，白天（14h）溫度為25℃，每天搖動3次。在氣候箱中培養(yǎng)1周，連續(xù)每天取樣進行顯微鏡觀察，通過血球計數(shù)板計數(shù)獲得金藻的藻密度。

2.3.3 權(quán)重系數(shù)計算

權(quán)重系數(shù)的計算通過以下公式：

權(quán)重系數(shù)（%）=（某因素增量或增長程度/總增量或增長速度）×100%。

3 結(jié)果與討論

3.1 鹵地菊水浸提液對球等鞭金藻生長的影響

鹵地菊水浸提液對球等鞭金藻生長的影響如圖1所示，在人工氣候培養(yǎng)箱條件下，空白組利用f/2培養(yǎng)液培養(yǎng)的球等鞭金藻在1周后的平均藻密度上升到1.1×106個/mL，使用鹵地菊水浸提液的平均藻密度可以達到1.8×106個/mL。進一步比較發(fā)現(xiàn)，鹵地菊水浸提液的濃度逐漸上升時，其對球等鞭金藻生長的促進作用十分顯著，具體結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)隨著濃度的提高，球等鞭金藻的藻濃度也逐漸升高，但鹵地菊水浸提濃度達到25g/L，促進效果沒有顯著提高。由此可見鹵地菊水浸提液對球等鞭金藻的生長具有顯著的促進作用，最高促進濃度為20g/L。endprint

3.2 鹵地菊中丙氨酸對球等鞭金藻生長的影響

為了進一步探討鹵地菊中丙氨酸含量對球等鞭金藻生長的影響，本文對比分析了整體的浸提液和丙氨酸溶液對球等鞭金藻生產(chǎn)的影響曲線，可以發(fā)現(xiàn)，兩者之間具有相同的趨勢，可以發(fā)現(xiàn)丙氨酸不同濃度的溶液對球等鞭金藻的促進作用根據(jù)其濃度高低是從高到低的趨勢，研究結(jié)果表明，鹵地菊中丙氨酸對球等鞭金藻具有顯著的促進作用。通過進一步計算可知，在本文實驗條件下，丙氨酸對球等鞭金藻促進的最佳濃度為0.16g/L，其在鹵地菊水浸提液中的最大權(quán)重系數(shù)為15.17%。

3.3 鹵地菊中甘氨酸對球等鞭金藻生長的影響

本文根據(jù)實驗結(jié)果，繪制了鹵地菊中甘氨酸對球等鞭金藻生長的影響曲線圖，通過其與鹵地菊水提取液對球等鞭金藻生長影響的對比，發(fā)現(xiàn)甘氨酸對球等鞭金藻的關(guān)聯(lián)較小，從圖3中可以看出，除濃度0.08g/L組有促進生長作用外，其余組在5～6d均有不同程度的抑制作作用。濃度0.04g/L組1～5d對球等鞭金藻的促進作用與濃度0.08g/L組無顯著差異，但在后期產(chǎn)生一定抑制作用。濃度0.12g/L組在第5天抑制對球等鞭金藻的抑制作用最強，濃度為0.20g/L甘氨酸對球等鞭金藻的抑制和促進作用都很弱，可見鹵地菊中的甘氨酸在較高濃度時對高密度的球等鞭金藻具有顯著的抑制作用，甘氨酸對球等鞭金藻的生長略微呈現(xiàn)出“低促高抑”的特點。

4 研究結(jié)論

本文研究以鹵地菊和球等鞭金藻為研究材料，在實驗室條件天探索植物源丙氨酸對球等鞭金藻生長的影響作用，研究結(jié)論如下：鹵地菊中水浸提液對球等鞭金藻生長具有顯著的促進作用，其中的丙氨酸可以作為植物源丙氨酸，其促進球等鞭金藻生產(chǎn)的權(quán)重系數(shù)高達15.17%，同為植物源氨基酸的甘氨酸則表現(xiàn)出隨濃度升高呈現(xiàn)“低促高抑”的特點。本研究結(jié)果標(biāo)明，鹵地菊浸提液能夠促進球等鞭金藻的生產(chǎn)，其中的活性物質(zhì)丙氨酸對球等鞭金藻的生長具有重要作用。

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作者簡介：張欣（1985-），男，黑龍江省牡丹江市人，研究生，水產(chǎn)工程工程師，主要從事研究方向：貝類遺傳育種。endprint