兩種不同培養基對小球藻和柵藻生長的影響

◎ 黃冬麗，何亞濤，王福彬

（西北民族大學生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730124）

小球藻（Chlorellaspp）為綠藻門（ChloropHyta）小球藻屬（Chlorella）普生性單細胞綠藻，是一種球形單細胞淡水藻類，以光合自養生長繁殖，分布極廣。已有研究表明，小球藻含豐富的蛋白質、脂質、多糖、食用纖維、維生素、微量元素和活性代謝產物，被廣泛應用于醫藥保健、食品加工、動物飼料、環境保護以及基因工程等領域[1]。小球藻多糖具有抗腫瘤、抗病毒、抗血栓及增強機體的免疫功能等藥理作用[2]；小球藻總脂是生產生物柴油的理想原料，生物柴油作為一種新型的綠色可再生能源而受到廣泛關注[3]；小球藻粉還可用于開發具有更高附加值的精細化工產品和醫藥制品；在環保方面，小球藻還可應用于污水處理，具有良好的經濟效益。

目前，微藻的開發利用是一項具有廣闊前景的研究領域。近年來，我國也開始重視微藻培養利用。要更好地利用微藻，首先要培養獲得大量的微藻藻體。研究中常用的微藻培養基有SE培養基、Pr培養基、BG-11培養基以及f/2培養基等[4]。本研究選用兩種具有代表性的培養基，BG-11培養基和f/2培養基來對小球藻和柵藻進行光照培養，通過測定藻體的干重和藻細胞濃度對培養效果進行評估，并選出較好的培養基，為以后關于小球藻和柵藻的研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

蛋白核小球藻（Chlorellapyrenoidosa），購自中國科學院武漢水生生物研究所；四尾柵藻（S.quadricauda），購自中國科學院武漢水生生物研究所。

BG-11培養基配方：NaNO30.5 g/L，K2HPO40.04 g/L，MgSO4·7H2O 0.075 g/L，CaCl2·7H2O 0.036 g/L，Na2CO30.02 g/L，EDTA 0.001 g/L，C6H8FeNO7（檸檬酸鐵銨）0.006 g/L，微量元素A5溶液1 mL，pH 7.5。

f/2培養基配方：CH4N2O（尿素）0.5 g/L，K2HPO40.04 g/L，MgSO4·7H2O 0.075 g/L，FeCl3·6H2O 0.036 g/L，Na2CO30.02 g/L，EDTA 0.001 g/L，C6H8FeNO7（檸檬酸鐵銨）0.006 g/L，微量元素A5溶液1 mL，pH 7.5。

A5 溶 液：H3BO42.86 g/L，MnCl2·4H2O 1.81 g/L，ZnSO40.222 g/L，Na2MoO40.39 g/L，CuSO4·5H2O 0.079 g/L，CO(NO3)2·6H2O 0.049 g/L。

所有試劑均購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器

YXQ-LS-100SII-01-00型立式壓力蒸汽滅菌器（上海博迅醫療生物儀器股份有限公司），GEN10S-紫外可見分光光度計（賽摩飛世爾科技（中國）有限公司），AR224CN型電子天平（常州奧豪斯儀器有限公司），DG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司），SW-CJ-1F型超凈工作臺（蘇州安泰空氣技術有限公司），TES 1332A型照度計（中國臺灣），MD-SYJ型照明設備（中山市歐普照明有限公司），XDZ-600倒置顯微鏡（上海正晞儀器設備有限公司）。

1.3 實驗方法

（1）培養基的配制。根據培養基的配方準確稱取實驗藥品，按照比例向大燒杯中倒入蒸餾水，隨后將實驗藥品分別溶解，用玻璃棒充分攪拌，以保證各實驗藥品能完全溶解；將配制好的母液移至儲液瓶中保存，貼好標簽，儲存備用。在實驗中按照比例將母液混合，加入適量的蒸餾水配制成1 L的培養基，高溫高壓滅菌后將微藻接種入培養基，然后進行光照培養[5]。

（2）培養條件。培養溫度：25 ℃；光照強度：5 000 lx；氣體環境：無菌空氣和CO2。

2 結果與分析

2.1 微藻細胞干重的測定

通過測量藻液的吸光度來跟蹤測定微藻生長狀況，并利用標準曲線求出微藻細胞干重，結果見表1、表2。

對比表1和表2的數據可知，在兩個微藻培養基中，柵藻的細胞干重都要略大于小球藻。與蛋白核小球藻相比，四尾柵藻為多細胞生長群體，在相同的培養基中柵藻細胞的聚集程度要大于小球藻，故柵藻的細胞干重要大于小球藻。

表1 不同培養基對小球藻細胞干重積累的影響表

表2 不同培養基對柵藻細胞干重積累的影響表

2.2 微藻細胞濃度的測定

通過血球計數板測定微藻細胞濃度，結果如表3、表4所示。由表可知，通過細胞計數法跟蹤測定微藻生長狀況，f/2培養基中微藻細胞濃度要遠高于BG-11培養基，說明f/2培養基更適合微藻細胞生長。同時對比兩個表中的數據可以發現，由于四尾柵藻為多細胞生長群體，而蛋白核小球藻為單細胞生長群體，故柵藻的細胞濃度要大于小球藻。

表3 不同培養基對小球藻細胞濃度的影響表

表4 不同培養基對柵藻細胞濃度的影響表

3 結論

氮源是影響微藻生長的重要因素。本研究選用兩種最常用的微藻培養基，通過測定兩種不同的藻細胞干重和藻細胞濃度對微藻在兩種培養基上的生長狀況進行評估。研究表明，f/2培養基由于選用尿素作為氮源，更有利于微藻的生長和細胞干重的積累。因此，在以后的研究中，采用f/2培養基對微藻進行培養，或調整BG-11培養基中氮源的成分，都更加有利于微藻細胞的生長。

[1]孔維寶，李龍囡，張 繼，等.小球藻的營養保健功能及其在食品工業中的應用[J].食品科學，2010，31（9）：323-328.

[2]劉學銘，梁世中.小球藻在食品工業中的應用及小球藻食品的研制[J].武漢輕工大學學報，1999（1）：47-52.

[3]夏云峰.不同營養條件和培養方式對普通小球藻生長及油脂合成含量影響的研究[D].杭州：浙江大學，2011.

[4]萬 蕾，朱 偉，趙聯芳.氮磷對微囊藻和柵藻生長及競爭的影響[J].環境科學，2007，28（6）：1230-1235.

[5]里士曼，黃 和，高 振，等.微藻培養指南：生物技術與應用藻類學[M].北京：科學出版社，2014.