生物餌料培養(yǎng)學(xué)課件:第二章 微藻的培養(yǎng)_第1頁
生物餌料培養(yǎng)學(xué)課件:第二章 微藻的培養(yǎng)_第2頁
生物餌料培養(yǎng)學(xué)課件:第二章 微藻的培養(yǎng)_第3頁
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文檔簡介

1、第二章 微藻的培養(yǎng)第一節(jié)概述第二節(jié)主要培養(yǎng)種類及其生物學(xué)第三節(jié)微藻的培養(yǎng)方式與設(shè)施第四節(jié)微藻培養(yǎng)工藝流程第五節(jié)微藻在一次性培養(yǎng)中的生長特性第六節(jié)影響微藻生長的因子第七節(jié)微藻的培養(yǎng)配方第八節(jié)藻種的分離和保存第九節(jié)敵害生物的防治第十節(jié)微藻培養(yǎng)應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)概述一、微藻的培養(yǎng)的發(fā)展概況;二、微藻的培養(yǎng)的科技成就。一、微藻的培養(yǎng)的發(fā)展概況微藻:指那些單細(xì)胞或由數(shù)個細(xì)胞組成的微小藻類。早在16世紀(jì),墨西哥人從德斯可可湖(Texcoco)中采集螺旋藻曬干制成食品。19世紀(jì)末,荷蘭微生物學(xué)家開始培養(yǎng)小球藻。微藻有如下優(yōu)勢:(1)整個生物體可利用;(2)營養(yǎng)豐富;(3)單位時間和單位面積的產(chǎn)量高;(4)生長周

2、期短、繁殖快;(5)有的可利用海水進(jìn)行培養(yǎng);(6)微藻可進(jìn)行自動化生產(chǎn)。國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖中,常用微藻隸屬7個門,幾十個屬(表2-1)。二、微藻的培養(yǎng)的科技成就(一)作為食品及食品添加劑(二)作為餌料和飼料添加劑(三)提取生物活性物質(zhì)(四)其他應(yīng)用(一)作為食品及食品添加劑主要是螺旋藻、小球藻和鹽藻。它們含有豐富蛋白質(zhì)、各種維生素、生物活性多糖、多不飽和脂肪酸、葉綠素、類胡蘿卜素及礦物質(zhì)等,故具有優(yōu)良保健功能。保健功能有:促進(jìn)細(xì)胞和機(jī)體的生長發(fā)育,延緩衰老,提高機(jī)體免疫機(jī)能以及輔助治療。螺旋藻或小球藻粉添加到其他食品中,可以加工成面條、面包、餅干等;更多是從中提取藻膽素、葉綠素、類胡蘿卜素、EPA

3、、DHA以及多糖等作為食品添加劑。(三)提取生物活性物質(zhì)微藻合成色素主要是葉綠素、類胡蘿卜素、藻紅素和藻藍(lán)素,現(xiàn)在均有各種提取的色素投放市場。螺旋藻可用于提取藻藍(lán)素和類胡蘿卜素;紅球藻屬、小球藻屬和鹽藻屬的一些品系也是類胡蘿卜素的主要來源;某些品系的小球藻和紅球藻可產(chǎn)生蝦青素。從三角褐指藻提取的藻褐素具有抗氧化的作用。鹽藻可以生產(chǎn)大量胡蘿卜素和甘油。(四)其他方面應(yīng)用藍(lán)藻和綠藻在特定條件下產(chǎn)氫;綠藻門的布氏叢粒藻最高含油量可達(dá)干重量的80,一般為30-50,是具有發(fā)展前途的能源微藻。微藻可提高土壤肥力。藍(lán)藻因能固氮常被用作化肥,小球藻干粉可促進(jìn)土壤有用的放射菌生長,也被用作化肥??衫梦⒃骞夂?/p>

4、作用放出的大量氧氣和吸收水中的富營養(yǎng)成分來凈化水質(zhì)。利用微藻生產(chǎn)潤滑劑和生物燃料等。微藻是遺傳學(xué)研究的好材料。如藍(lán)藻具有革蘭氏陰性細(xì)菌的遺傳結(jié)構(gòu),用于進(jìn)行分子遺傳學(xué)研究;集胞藻和聚球藻兩屬的藍(lán)藻已成為光合基因研究的最常用材料。(二)作為餌料和飼料添加劑作為餌料,主要應(yīng)用水產(chǎn)動物的人工育苗階段。如貝類雙殼類育苗使用各種微藻;蝦類育苗使用骨條藻、直鏈藻;刺參幼體培育用鹽藻;輪蟲培養(yǎng)用小球藻和微綠球藻;魚蝦類育苗中,用富含EPA/DHA的微藻強(qiáng)化輪蟲、鹵蟲。用微藻或其提取物添加至魚類餌料中,可改善魚的品質(zhì),增強(qiáng)抗病力;日本利用螺旋藻作為錦鯉、金魚和紅羅非魚的增色劑。第二節(jié)主要培養(yǎng)種類及其生物學(xué)一、螺

5、旋藻二、小球藻三、鹽藻四、柵藻五、扁藻六、萊茵衣藻七、雨生紅球藻八、微綠球藻九、三角褐指藻十、小新月菱形藻十一、牟氏角毛藻十二、中肋骨條藻十三、球等鞭金藻十四、綠色巴夫藻十五、異膠藻十六、紫球藻一、螺旋藻1、分類地位:屬藍(lán)藻門、藍(lán)藻綱、顫藻科、螺旋藻屬。2、形態(tài)特征:藻體為單列細(xì)胞組成的不分枝的絲狀體,細(xì)胞圓柱形,呈松或緊密的有規(guī)則的螺旋狀彎曲。3、繁殖方式:行二分裂無性繁殖,結(jié)果使藻絲長度迅速增加,主要以藻絲斷裂增加絲狀體數(shù)量,無有性生殖。4、生態(tài)條件4、螺旋藻生態(tài)條件(1)溫度:在實(shí)驗(yàn)室條件下,螺旋藻最佳的生長溫度為35-37 ,最高生長溫度為40 ,最低為15 。(2)鹽度:鈍頂螺旋藻可

6、以在淡水中培養(yǎng),也可通過逐步馴化適應(yīng)在海水中生長,直到海水鹽度達(dá)35也不產(chǎn)生藻體凝聚現(xiàn)象。(3)酸堿度:螺旋藻最適pH在8.510.5。 pH過低,容易被其他藻污染; pH過高,可利用的二氧化碳量將受到限制。 pH接近11.5,光照強(qiáng)度為240mol/(m2s)時,螺旋藻細(xì)胞會發(fā)生溶解現(xiàn)象。(4)光照強(qiáng)度:螺旋藻生長的最適光強(qiáng)度在600700mol/(m2s) 。光照度光照度:現(xiàn)在用光量子通量密度mol/m2s 或E/m2s表示mol/m2s 或E是對光子流強(qiáng)度的測量 ;Lx是對光能量流的測量。1E=1mol/m2s55LX 二、小球藻(Chlorella spp)1、分類地位:屬綠藻門、綠藻

7、綱、綠球藻目、小球科、小球藻屬。2、形態(tài)特征:單細(xì)胞,寬2-12m,細(xì)胞球形或橢圓形,大多數(shù)種類具一個蛋白核。3、繁殖方式:繁殖時每個細(xì)胞分裂形成2、4、8或16個親孢子,孢子經(jīng)母細(xì)胞壁破裂釋放。4、生態(tài)條件4、小球藻生態(tài)條件 在淡水和海水中均有分布。小球藻正常情況下懸浮在水中,當(dāng)環(huán)境不良時,往往會產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。(1)溫度:一般在1036溫度范圍內(nèi)都能比較迅速地繁殖,適宜生長溫度在不同藻株之間存在差異,低溫藻株的生長最適宜溫度為2530,高溫藻株的生長最適溫度為3540。(2)鹽度:小球藻對鹽度的適應(yīng)范圍很廣,經(jīng)馴化后可在淡水及鹽度45的海水中生長繁殖。(3)酸堿度:pH在5.58.0時有利于

8、小球藻的生長。在異養(yǎng)培養(yǎng)體系中,多數(shù)情況下采用pH6.07.0。(4)光照強(qiáng)度:在適溫條件下,小球藻的最適光強(qiáng)度在60200mol/(m2s)之間。小球藻Chlorella微藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)三、鹽藻(Dunaliella salina)鹽藻又稱杜氏鹽藻,嗜鹽。在高鹽度培養(yǎng),生長良好。1、分類地位:屬綠藻門,綠藻綱,團(tuán)藻目,鹽藻科,鹽藻屬。2、形態(tài)特征:藻體單細(xì)胞,前端凹陷處有2條等長鞭毛。外形一般圓形或橢圓形,無細(xì)胞壁。單個杯狀色素體,有一中央位的蛋白核;細(xì)胞上有1個橘紅色的眼點(diǎn);有1個細(xì)胞核,位于中央原生質(zhì)中;細(xì)胞長12-21m,寬6-13m。3、繁殖方式:無性繁殖,在游動中直接進(jìn)行縱分裂為兩個游

9、動的子細(xì)胞。環(huán)境不良行同配生殖(雌、雄配子的形態(tài)與大小都相同的性細(xì)胞相互結(jié)合的一種較簡單的有性生殖方式。)。4、生態(tài)條件4、生態(tài)條件(1)溫度:對溫度有較寬的適應(yīng)范圍??赡褪?-35的低溫,在-8的溫度下,它仍可進(jìn)行光合作用,最適生長溫度范圍為20-35 。(2)鹽度:在高鹽度海水中生長特別好,最適鹽度為60-70(3)光照強(qiáng)度:適宜光照強(qiáng)度為40-200mol/(m2s)。(4)酸堿度:可在高pH堿性條件下生長,最適pH范圍為7.0-8.5四、扁藻1、分類地位:屬綠藻門、綠藻綱、團(tuán)藻目、衣藻科、扁藻屬。2、形態(tài)特征:單細(xì)胞,兩側(cè)對稱,一般扁平。4條鞭毛較粗,有一大型杯狀色素體,蛋白核位于其中

10、。亞心形扁藻細(xì)胞長11-14m,寬7-9m,厚3.5-5m。游動迅速,活潑。3、繁殖方式:無性繁殖,細(xì)胞縱裂成2個子細(xì)胞。在環(huán)境不良時,可形成休眠孢子。4、生態(tài)條件4、生態(tài)條件(1)溫度:在730范圍內(nèi)均能生長繁殖,最適范圍大約在2028之間。對低溫適應(yīng)性強(qiáng),在我國南方冬天能正常培養(yǎng)生產(chǎn)。對高溫的適應(yīng)力則較差,溫度上升到31以上,生長繁殖就會受到較大的抑制,藻色變黃,因此在南方夏天培養(yǎng)比較困難。(2)鹽度:在鹽度為880的水中均能生長繁殖,最適鹽度范圍在3040之間。(3)光照強(qiáng)度:亞心形扁藻在光照強(qiáng)度為20400mol/(m2s)范圍內(nèi)都能生長繁殖,最適光強(qiáng)在100200mol/(m2s)。

11、對強(qiáng)光有背光性,對弱光有趨光性,生長良好時能形成云霧狀。(4)酸堿度:一般pH在69范圍內(nèi)均能生長繁殖。最適pH范圍在7.58.5之間。 鹽藻屬 Dunaliella 扁藻屬 Platymonas 蛋白核細(xì)胞核伸縮泡眼點(diǎn)八、微綠球藻(也稱眼點(diǎn)擬微球藻)1、分類地位:屬綠藻門、綠藻綱、四胞藻目、膠球藻科、微綠球藻屬。2、形態(tài)特征:細(xì)胞球形,直徑2-4m,單獨(dú)或集合。色素體1個,淡綠色,側(cè)生。眼點(diǎn)圓形,淡橘紅色。沒的蛋白核。有淀粉粒1-3個,明顯,側(cè)生。細(xì)胞壁極薄。3、繁殖方式:進(jìn)行二分裂繁殖,細(xì)胞分裂為2個子細(xì)胞。子細(xì)胞由母細(xì)胞的細(xì)胞壁裂開處脫出。4、生態(tài)條件4、微綠球藻生態(tài)條件(1)溫度:在1

12、0-36 溫度范圍內(nèi)都能比較迅速地繁殖,最適溫度為25-30 。(2)鹽度:對鹽度適應(yīng)范圍很廣,在鹽度4-36的范圍內(nèi)均能正常生長繁殖。(3)光照強(qiáng)度:在適溫條件下,最適光強(qiáng)在200mol/(m2s)左右。(4)酸堿度:適宜pH范圍在7.58.5之間。九、三角褐指藻1、分類地位:屬硅藻門、羽紋綱、褐指藻目、褐指藻科、褐指藻屬。2、形態(tài)特征:細(xì)胞卵形、梭形或三出放射形。在不同條件下這三種形態(tài)可以互相轉(zhuǎn)變。三出放射形細(xì)胞有3個“臂”,臂長為6-8m,細(xì)胞長10-18m(兩臂間垂直距離);梭形細(xì)胞長20m;卵形細(xì)胞長8m,寬3m。3、繁殖方式:一般通過平行分裂成2個形態(tài)相同的細(xì)胞。細(xì)胞無硅質(zhì)殼,分裂

13、時也同其它硅藻不一樣,藻體不倒縮小。4、生態(tài)條件4、三角褐指藻生態(tài)條件(1)溫度:適溫范圍為525,最適溫度為1020。即使在0下仍有繁殖,超過25就停止生長,最終大量死亡。(2)鹽度:三角褐指藻對鹽度的適應(yīng)范圍廣,在992的范圍內(nèi)都能生活,最適鹽度為2532,是海產(chǎn)耐鹽性的種類。(3)光照強(qiáng)度:適應(yīng)光照強(qiáng)度范圍為20160mol/(m2s),最適光強(qiáng)為60100mol/(m2s),在小型培養(yǎng)時切忌直射陽光。(4)酸堿度:適應(yīng)范圍很廣,pH在710的環(huán)境下均能生長繁殖,最適pH在7.58.5之間。十、小新月菱形藻1、分類地位:屬硅藻門、羽紋綱、雙菱形目、菱形藻科、菱形藻屬。2、形態(tài)特征:為單細(xì)

14、胞,細(xì)胞中央部分膨大,呈紡錘形,兩端漸尖,筆直或朝一方向彎曲似月牙形。細(xì)胞長12-23m,寬2-3m。細(xì)胞中央有個細(xì)胞核。色素體黃褐色,2片,位于中央細(xì)胞核兩側(cè)。3、繁殖方式:主要縱分裂繁殖。4、生態(tài)條件4、小新月菱形藻生態(tài)條件(1)溫度:生長繁殖的適溫范圍為528,最適溫度為1520。當(dāng)溫度超過28 ,藻細(xì)胞停止生長,最終大量死亡。(2)鹽度:對鹽度的適應(yīng)范圍廣,在1861.5的范圍內(nèi)均能生活,最適鹽度為2532。(3)光照強(qiáng)度:適應(yīng)光照強(qiáng)度范圍為60160mol/(m2s),在小型培養(yǎng)時切忌直射陽光。(4)酸堿度:適應(yīng)pH在710之間,最適pH在7.58.5之間。十一、牟氏角毛藻1、分類地

15、位:屬硅藻門、中心綱、盒形藻目、角毛藻科、角毛屬。同屬作為生物餌料培養(yǎng)的種類有鈣質(zhì)角毛藻、纖細(xì)角毛藻和小型角毛藻。2、形態(tài)特征:牟氏角毛藻細(xì)胞小型,細(xì)胞壁薄。大多數(shù)單個,也有2-3個細(xì)胞相連組成群體。細(xì)胞大小通常寬3.45-4.6m,長4.6-9.2m。細(xì)胞四角有角毛,角毛長20.7-34.5m。色素體1個,呈片狀,黃褐色。3、繁殖方式:一般為無性2分裂繁殖,環(huán)境不良時可形成休眠孢子,也能形成復(fù)大孢子。4、生態(tài)條件 角毛藻十一、牟氏角毛藻生態(tài)條件(1)溫度:在1040的范圍內(nèi)都能生長繁殖。最適溫度為2535。(2)鹽度:牟氏角毛藻是沿岸性半咸水種類,可在鹽度很低的水中生長,在較高鹽度的海水中也

16、能生長繁殖。適應(yīng)鹽度范圍為2.5635,最適鹽度范圍為2226(陳貞奮,1982)或1015(袁國英,1988)。(3)光照強(qiáng)度:在40300mol/(m2s)的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)均能生長繁殖。適宜光照強(qiáng)度為120200mol/(m2s),最適光照強(qiáng)度在160mol/(m2s)左右。(4)酸堿度:適宜pH范圍為6.49.5,最適pH為8.08.9。十二、中肋骨條藻1、分類地位:屬硅藻門、中心綱、圓篩藻目、骨條藻科、骨條藻屬。是對蝦幼體的良好餌料。2、形態(tài)特征:細(xì)胞為透鏡形或圓柱形,直徑6-7m。殼面圓而鼓起,周緣著生一圈細(xì)長的刺,與相鄰細(xì)胞的對應(yīng)刺相連接組成長鏈。色素體1-10個,但通常為2個,位

17、于殼面各向一面彎曲。數(shù)目少色素體大,2個以上色素體則為小顆粒狀。細(xì)胞核在細(xì)胞的中央。3、繁殖方式:一般為無性2分裂繁殖,復(fù)大孢子,形狀圓,直徑為母細(xì)胞的2-3倍,經(jīng)卵配形成,造精器和生卵器于同一群體上生成。4、生態(tài)條件骨條藻屬4、中肋骨條藻生態(tài)條件(1)溫度:在1034的溫度范圍內(nèi)均可生存,最適溫度范圍在2030之間。(2)鹽度:在鹽度為750的范圍內(nèi)均可生存,最適鹽度在2530之間。(3)光照強(qiáng)度:光照強(qiáng)度在10200mol/(m2s)的范圍內(nèi)均可生存。在25時,飽和光照強(qiáng)度為100mol/(m2s)。在30時,200mol/(m2s)的光照強(qiáng)度產(chǎn)生抑制作用。(4)酸堿度:最適pH范圍為7.

18、58.5。十三、球等鞭金藻1、分類地位:屬金藻門、普林藻綱、等鞭金藻目、等鞭金藻科、等鞭金藻屬。2、形態(tài)特征:球等鞭金藻為單細(xì)胞,細(xì)胞裸露,形狀多變,但大多數(shù)呈橢圓形。細(xì)胞前端有2條等長的尾鞭型鞭毛,其長度為細(xì)胞的1-2倍。細(xì)胞內(nèi)具2個大而伸長的側(cè)生色素體。細(xì)胞核1個,通常位于細(xì)胞中央。一般活動細(xì)胞長4.4-7.1m,寬2.7-4.4m,厚2.4-3m。3、繁殖方式:一般為無性2分裂繁殖,環(huán)境不良時一般形成特殊的孢囊內(nèi)生孢子,環(huán)境變好,內(nèi)生孢子裂成16個新的裸露的藻體放出。4、生態(tài)條件4、湛江等鞭金藻生態(tài)條件溫度:生長繁殖的適宜溫度范圍為935,最適溫度范圍為2532,37為致死溫度。鹽度:湛

19、江等鞭金藻對鹽度的適應(yīng)范圍廣,在鹽度為1050的環(huán)境中均能正常生長繁殖。最適宜的鹽度在22.735.8之間。光照強(qiáng)度:在20620mol/(m2s)的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)均能正常生長繁殖,最適光照強(qiáng)度范圍在100220mol/(m2s)之間。酸堿度:湛江等鞭金藻對pH的適應(yīng)范圍為6.09.0,最適pH范圍為7.58.5。十四、綠色巴夫藻1、分類地位:屬金藻門、普林藻綱、巴夫藻目、巴夫藻科、巴夫藻屬。2、形態(tài)特征:綠色巴夫藻無細(xì)胞壁。正面觀圓形,側(cè)面觀橢圓形或倒卵圓形。細(xì)胞大小為6.0m4.8m4.0m。細(xì)胞中上部伸出2條不等長鞭毛和1條附鞭,長鞭毛上有許多小的圓形鱗片覆蓋,鞭毛長度為細(xì)胞的1.5-2

20、倍,光學(xué)顯微鏡下明顯可見。短鞭毛光滑,不發(fā)達(dá),僅為0.3m長,向內(nèi)彎曲成鉤形。附鞭位于兩鞭毛之間。色素體1個,裂成兩大葉圍繞著細(xì)胞。藻液呈淡黃綠色至綠色。有微趨光特色。3、繁殖方式:無性生殖,母細(xì)胞縱分裂成2個子細(xì)胞。4、生態(tài)條件4、綠色巴夫藻生態(tài)條件(1)溫度:適應(yīng)溫度范圍廣,在-3 不至于死亡, 1035均能生長,在1530之間的生長率變化小。(2)鹽度:適應(yīng)鹽度范圍廣,在鹽度為580的范圍內(nèi)均能生長,最適鹽度范圍10 40。(3)光照強(qiáng)度:最適光照強(qiáng)度范圍為80200mol/(m2s) 。十五、異膠藻1、分類地位:屬黃藻門、黃藻綱、異囊藻目、異囊藻科、異囊藻屬。異膠藻對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),繁

21、殖迅速,容易培養(yǎng)。2、形態(tài)特征:異膠藻為單細(xì)胞,多為長圓形或橢圓形,1塊側(cè)生的黃綠色色素體,幾乎占細(xì)胞的大部分,藻液顏色會隨著培養(yǎng)時間的延長從綠色變成黃色、土黃、土色。無蛋白核。細(xì)胞長4-5.5m,寬2.5-4.0m。3、繁殖方式:依靠細(xì)胞一分為二的縱分裂進(jìn)行生殖。一年四季均可繁殖,且繁殖力強(qiáng)。4、生態(tài)條件4、異膠藻生態(tài)條件異膠藻屬浮游性,不進(jìn)行迅速運(yùn)動,易為貝類幼體攝食。對光照、溫度和鹽度等生態(tài)條件適應(yīng)能力較強(qiáng)。(1)溫度:一般在835的溫度范圍內(nèi),均能正常生長繁殖,最適溫度范圍在1533之間。(2)鹽度:在鹽度為1331.4的范圍內(nèi),均能正常生長繁殖。(3)光照強(qiáng)度:光照強(qiáng)度的適應(yīng)范圍在2

22、0160mol/(m2s)之間。大面積培養(yǎng)可直接曝曬于陽光下。(4)酸堿度:對培養(yǎng)液pH要求為7.58.5。十六、紫球藻1、分類地位:屬紅藻門、紅藻綱、紅毛菜目、紫球藻科、紫球藻屬。大量培養(yǎng)紫球藻,主要用于提取胞外多糖及天然藻紅素。2、形態(tài)特征:紫球藻為單細(xì)胞,不規(guī)則地聚集在一起,外被一層薄膠膜,常在潮濕土壤及墻壁上形成紅色或淺褐色的薄片,干時呈軟殼狀;細(xì)胞多數(shù)球形,直徑5-24m,血紅色,具有1個軸生星狀或不規(guī)則形狀色素體及1個無鞘蛋白核。3、繁殖方式:營養(yǎng)繁殖為細(xì)胞分裂。4、生態(tài)條件4、紫球藻生態(tài)條件(1)溫度:在1035的溫度范圍內(nèi)均能生存,最適溫度范圍在2126之間,25 時光合作用活

23、性最大。(2)鹽度:抗鹽能力強(qiáng),對0.5或2倍海水濃度的鹽度都能忍受。通常將培育液鹽度調(diào)高至35-46,從而避免被藍(lán)藻或其他藻類污染,而紫球藻可以很旺盛生長。(3)光照強(qiáng)度:在連續(xù)光照條件下生長更快,在高強(qiáng)光下沒有發(fā)現(xiàn)生長被抑制。光照強(qiáng)度自10 mol/(m2s) 升至86mol/(m2s) 。紫球藻生長率增加4倍。(4)酸堿度:在pH為5.28.3的范圍內(nèi)可以生存,光合作用最適pH為7.5,當(dāng)pH下降至5.0時,光合作用活性下降67。第三節(jié)微藻的培養(yǎng)方式與設(shè)施一、培養(yǎng)方式1、純培養(yǎng)、單種培養(yǎng)和混合培養(yǎng)2、敞開培養(yǎng)、半封閉培養(yǎng)及封閉培養(yǎng)3、一次性培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)4、一級培養(yǎng)、二級培養(yǎng)

24、和三級培養(yǎng)二、培養(yǎng)設(shè)施1、一級保種室2、二級培養(yǎng)室3、三級培養(yǎng)室4、供氣系統(tǒng)5、采收車間6、干燥車間一、培養(yǎng)方式1、純培養(yǎng)、單種培養(yǎng)和混合培養(yǎng)(按培養(yǎng)的純度)(1)純培養(yǎng):純培養(yǎng)即無菌培養(yǎng),是排除了包括細(xì)菌在內(nèi)的一切生物條件下進(jìn)行的培養(yǎng)。(2)單種培養(yǎng):在培養(yǎng)過程中不排除細(xì)菌存在的一種培養(yǎng)方式稱為單種培養(yǎng)。(3)混合培養(yǎng):各物種混雜在一起的培養(yǎng)方式,特別是水樣采集后單一藻分離前的預(yù)備培養(yǎng)。一、培養(yǎng)方式(續(xù))2、敞開培養(yǎng)、半封閉培養(yǎng)及封閉培養(yǎng)(按設(shè)施模式) (1)敞開式培養(yǎng):敞開式大池培養(yǎng)是既傳統(tǒng)又簡單的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)。 (2)半封閉培養(yǎng):是在培養(yǎng)池上加蓋塑料布,部分解決開放式培養(yǎng)的一些不利的問題

25、。 (3)封閉式培養(yǎng):光生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻當(dāng)屬典型的封閉式培養(yǎng)。透明塑料薄膜袋、白色塑料桶進(jìn)行簡易的封閉式培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室用60L封閉式光生物反應(yīng)器 一、培養(yǎng)方式(續(xù))3、一次性培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)(按采收方式)(1)一次性培養(yǎng):在各種容器中,配制培養(yǎng)液,把少量的藻種接種進(jìn)去,在適宜的環(huán)境下培養(yǎng),經(jīng)過一段時間(一般5-7天),藻細(xì)胞生長繁殖達(dá)到較高的密度,一次全部收獲。(2)半連續(xù)培養(yǎng) :半連續(xù)培養(yǎng)是在一次性培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,當(dāng)培養(yǎng)的藻細(xì)胞達(dá)到或接近收獲的密度時,每天收獲一部分藻液并補(bǔ)充等量的培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)。 (3)連續(xù)培養(yǎng);連續(xù)培養(yǎng)一般為室內(nèi)、人工光源、自動控溫、封閉式充氣培養(yǎng)。 如“恒濁培

26、養(yǎng)”和“恒化培養(yǎng)”一、培養(yǎng)方式(續(xù))4、一級培養(yǎng)、二級培養(yǎng)和三級培養(yǎng)(按規(guī)模)(1)一級培養(yǎng)(小型培養(yǎng)):玻璃容器100-5000ml 的三角燒瓶為培養(yǎng)容器,用消毒紙或紗布包扎瓶口,封閉式不充氣一次性培養(yǎng)。(2)二級培養(yǎng)(中繼培養(yǎng)):用透明尼龍薄膜袋、白色塑料桶作為培養(yǎng)容器,用尼龍薄膜包扎桶口或袋口,封閉式充氣一次性培養(yǎng)。(3)三級培養(yǎng)(生產(chǎn)性培養(yǎng)):培養(yǎng)容器為大型玻璃鋼水槽、大型水泥池等,以開放式或半封閉式充氣一次性或半連續(xù)培養(yǎng) 方式培養(yǎng)。二、培養(yǎng)設(shè)施1、一級保種室(1)三角燒瓶。常用的容器有100、500、1000、5000ml等幾種,主要在藻種的分離、保藏和藻種小型培養(yǎng)中使用。(2)細(xì)口

27、玻璃瓶。容量為10000或20000ml,小型培養(yǎng)使用。(3)廣口玻璃缸。一般商店通常使用裝糖果、食品的廣口玻璃缸,也稱糖果缸。因價錢便函宜,購買方便,在南方被普通采用為小型培養(yǎng)微藻的容器。容量以800010000ml較為適宜,玻璃質(zhì)量以無色透明、無氣泡的為好。二、培養(yǎng)設(shè)施(續(xù))2、二級培養(yǎng)室(棚)一般用鐵架玻璃鋼瓦培養(yǎng)房或用白色透明的農(nóng)用尼龍薄膜、彩條塑料編織布蓋成的大棚。要求面積在100250m2,光線充足,坐北朝南,通風(fēng)良好,四周寬敞。配有茶水鍋爐、1.12kw充氣機(jī)等,在生產(chǎn)中常用的培養(yǎng)容器有:透明尼龍袋:一般用透明農(nóng)用薄膜制成,大小不等,袋口用1根直徑為35cm,長1015cm的硬性

28、塑料管固定,充氣管和氣頭從中經(jīng)過。尼龍袋最好一次性使用。白色塑料桶:容量大小以50L為宜,桶的上方用電烙鐵鉆1個小孔,孔徑大小以充氣管通過即可。桶口蓋一層消毒過的透明尼龍薄膜,再用圓松緊帶扎口,便于透光。一般育苗廠最好配備200500只,可以消毒后反復(fù)使用。光反應(yīng)器:容量大小2050L,可半連續(xù)培養(yǎng)。二、培養(yǎng)設(shè)施(續(xù))3、三級培養(yǎng)室(培養(yǎng)車間)(1)培養(yǎng)池:15-25m2,深0.8-1m,上方有遮陽布和光照設(shè)施。或玻璃鋼槽,一般2-8m3。(2)砂濾池與砂濾罐:海水經(jīng)砂濾池除去主要生物和顆粒雜質(zhì),再經(jīng)過濾罐除去微小生物。(3)陶瓷過濾罐:砂濾裝置中因細(xì)沙間的間隙較大,必須用陶瓷過濾罐進(jìn)行第2次

29、過濾。(4)消毒池:微藻生產(chǎn)性培養(yǎng)用水,常用漂白粉處理,殺死水中微生物。二、培養(yǎng)設(shè)施(續(xù))4、供氣系統(tǒng)微藻生產(chǎn)性培養(yǎng)必須充氣。并必須配備空氣過濾器。 5、采收車間針對不同的微藻可采用不同采收設(shè)施。如過濾、離心等。6、干燥車間采收后的藻泥必須立即干燥。采用自動干燥塔,有氣流式和離心式兩種噴霧干燥塔。第四節(jié)微藻培養(yǎng)工藝流程一、消毒二、培養(yǎng)液制備三、接種四、培養(yǎng)過程中的日常管理五、采收一、消毒(一)容器、工具的消毒1、物理消毒法(1)加熱消毒法:直接灼燒滅菌煮沸消毒烘干燥消毒(2)紫外線消毒法2、化學(xué)消毒法(二)培養(yǎng)用水的消毒1、物理消毒法(1)加熱消毒法:加熱消毒法是利用高溫使蛋白質(zhì)變性以殺死生物

30、的方法。直接灼熱滅菌:接種環(huán)、攝子等金屬工具,試管口、瓶口等可以直接在酒精燈火焰上灼燒滅菌。煮沸消毒:把小型容器和工具用紗布包好,放于鍋中,加水煮沸15-30min.烘箱干燥消毒:將清洗過的玻璃容器、金屬工具等,用報紙或牛皮紙包好,放于烘箱中,加熱120-170維持2小時。(2)紫外線消毒法:采用波長226-256nm紫外線燈照射20-30min,可起著消毒作用。2、化學(xué)消毒法(1)酒精:用70-75的酒精對皮膚以及器皿表面進(jìn)行消毒。(2)高錳酸鉀:濃度10-20mg/L消毒5-10min。(3)石炭酸(苯酚 ):配制3-5溶液,把洗凈的容器、工具等放于該溶液中浸泡30min。(4)鹽酸:配制

31、10鹽酸溶液,把洗凈的容器、工具等放于該溶液中浸泡5min。(5)漂白粉:洗凈的容器、工具等放于1-5 的漂白粉懸濁液中浸泡30min。(6)洗液:用200ml的濃硫酸加15g的重鉻酸鉀,靜放30min左右,取上清液即成。適用于玻璃容器用具的消毒。(二)培養(yǎng)用水的消毒1、加熱消毒法:加溫至90左右維持5min。2、過濾除菌法:先用沙濾池或沙濾罐過濾,去除大型生物與雜質(zhì),然后用陶瓷過濾罐過濾,除去微小生物。3、漂白粉消毒法:30有效氯漂白粉,以80-100mg/L處理消毒12-24小時,加硫代硫酸鈉60-80mg/L,2小時后使用。4、次氯酸鈉消毒法:每立方水體加入20ppm有效氯次氯酸鈉,充氣

32、10分鐘,經(jīng)6-8小時消毒后,每立方水體加入25克硫代硫酸鈉中和,強(qiáng)充氣4-6小時無余氯后即可使用。 5、漂白粉精消毒法:有效氯濃度20mg/L,6-8小時后,加入硫代硫酸納濃度25mg/L中和,強(qiáng)充氣4-6小時。加熱消毒法二、配制培養(yǎng)液1、培養(yǎng)液的選擇:不同培養(yǎng)液配方所含的營養(yǎng)素完全不同,同一種藻在不同的培養(yǎng)液中生長效果不同。2、培養(yǎng)液的制備微藻培養(yǎng)液是在消毒海水或淡水中加各種營養(yǎng)鹽配制而成。首先按配方先后稱量各種營養(yǎng)物質(zhì),逐一溶解或一起溶解。生產(chǎn)上為了使用方便常將營養(yǎng)鹽配方濃縮1000-2000倍配成母液,使用時可根據(jù)培養(yǎng)水體多少量取母液體積即可。一般1升培養(yǎng)水體加0.5-1.0毫升母液。

33、三、接種1、藻種的質(zhì)量選取無敵害生物污染、生活力強(qiáng)、生長旺盛的藻種接種培養(yǎng)。2、藻種數(shù)量一級培養(yǎng),接種藻液與新配培養(yǎng)液比例為1:2-1:4;二級培養(yǎng)為1:10-1:20。3、接種時間最好是上午8-10時,不宜在晚上。四、培養(yǎng)過程中的日常管理1、攪拌和充氣 2、養(yǎng)料與水分的補(bǔ)給 3、注意酸堿度的變化 4、調(diào)節(jié)光照 5、調(diào)節(jié)溫度6、防蟲和防雨7、生長情況的觀察與檢查1、攪拌和充氣 在開放式培養(yǎng)微藻時,攪拌和充氣是十分必要的。防止微藻細(xì)胞沉降,減少附壁或沉底。有利于細(xì)胞充分利用營養(yǎng)物質(zhì)和光照,能使培養(yǎng)水體溫度上下一致;有利于光合作用放出氧氣的解析和補(bǔ)充二氧化碳?xì)怏w;防止水表面產(chǎn)生菌膜。 小型封閉式藻

34、種培養(yǎng)用搖動培養(yǎng)瓶方法;大口玻璃瓶開放式中繼培養(yǎng)用棒形工具攪拌;塑料薄膜袋封閉式培養(yǎng)、玻璃鋼水槽和水泥池開放式培養(yǎng)用充氣方法。 搖動和攪拌每天至少3次,定時進(jìn)行,每次半分鐘。充氣一般是通入空氣,可24天充氣或間歇充氣。有條件的,可通入含1%5%二氧化碳的混合空氣,效果較好。2、養(yǎng)料與水分的補(bǔ)給 在連續(xù)培養(yǎng)過程中,要不斷地補(bǔ)給養(yǎng)料。最基本原則是根據(jù)培養(yǎng)物個體的數(shù)量以及繁殖速度來決定。個體數(shù)量少、繁殖速度不大時,少補(bǔ)給或不補(bǔ)給,反之則多補(bǔ)給。補(bǔ)給時間間隔短,每次的量可少些,否則多些。多次少量補(bǔ)給的方法要比一次性補(bǔ)給的方法效果好,藻體也易于吸收和利用養(yǎng)料。藻體生長的速度與水溫、光照等有關(guān)系,在水溫低

35、、光照弱時,生長較慢,應(yīng)減少補(bǔ)給或不補(bǔ)給。補(bǔ)給養(yǎng)料的種類因培養(yǎng)種類的不同而異。3、注意酸堿度的變化 在藻細(xì)胞大量繁殖和快速生長時,二氧化碳被吸收利用,導(dǎo)致藻液pH上升;同時,由于藻細(xì)胞對某些離子的吸收較快,也會引起培養(yǎng)液pH變化。如果酸堿度的變化超過藻細(xì)胞的適應(yīng)范圍,會對藻類的生長繁殖產(chǎn)生不利的影響。因此,在微藻的培養(yǎng)過程中,必須通過監(jiān)測,每天定時檢測培養(yǎng)液的pH ,掌握變化規(guī)律,必要時通過加入新鮮培養(yǎng)水來調(diào)節(jié)。4、調(diào)節(jié)光照 除室內(nèi)利用人工光源進(jìn)行藻種培養(yǎng)外,我國大多數(shù)藻培養(yǎng)都是利用太陽光源。極端易變是太陽光源的特點(diǎn),所以在培養(yǎng)過程中,必須根據(jù)天氣情況,不斷調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度,力求盡可能地適合于藻類

36、培養(yǎng)的要求。一般室內(nèi)培養(yǎng)可盡量利用近窗口的漫射光,避免強(qiáng)日光直射,光照過強(qiáng)時可用竹簾或簾遮光調(diào)節(jié)。室外培養(yǎng)池一般應(yīng)有棚式頂架,用活動白帆布(或彩條布蓬)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。陰雨天光照強(qiáng)度 不足時,可利用人工光源補(bǔ)充。用間歇光照射,可以取得比較好的培養(yǎng)效果。四、培養(yǎng)過程中的日常管理(續(xù))5、調(diào)節(jié)溫度在夏天培養(yǎng)時,對開放式大池遮陰并通風(fēng),既可避免強(qiáng)光直射,也能起到降溫效果。冬季在北方的室內(nèi)應(yīng)采取水暖、氣暖等方法提高室溫,同時還應(yīng)防止盡夜溫差過大。6、防蟲和防雨:室外培養(yǎng)最好有遮雨透光頂棚。7、生長情況的觀察與檢查通過觀察藻液顏色、藻細(xì)胞運(yùn)動或懸浮情況、是否有沉淀與附壁等情況進(jìn)行判斷。通過鏡檢細(xì)胞的形態(tài)和

37、運(yùn)動情況,并觀察有無敵害生物污染。微藻培養(yǎng)五、采收 采收方法。一是水泵直接泵?。欢桥潘占逡夯蛴?00目以上篩絹網(wǎng)濃縮藻液收集(成鏈狀的骨條藻和直鏈藻可以濃縮收獲)。食品用微藻,微藻干燥常采用噴霧干燥法和轉(zhuǎn)鼓干燥法。干燥藻粉的貯藏應(yīng)該防止受潮變質(zhì)或發(fā)生營養(yǎng)成分的光解,藻粉通常在密閉后保存于黑暗處。 微藻濃縮收集HNSD系列高塔壓力噴霧干燥機(jī)上排風(fēng)噴霧干燥塔壓力噴霧干燥設(shè)備噴霧干燥設(shè)備 轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)第五節(jié)微藻在一次培養(yǎng)中的生長特征一、延緩期二、指數(shù)生長期三、相對生長下降期四、靜止期五、死亡期一、延緩期(一)接種的藻種來自不良的環(huán)境,藻種“老化” 。(二)藻類的生長繁殖需要在培養(yǎng)液中具有一定數(shù)量

38、的某些由藻類細(xì)胞自己產(chǎn)生的溶解到培養(yǎng)液中的某些物質(zhì)。這些物質(zhì)存在對微藻生長有促進(jìn)作用。(三)與老培養(yǎng)液比較,新培養(yǎng)液中某些物質(zhì)的含量過高,藻類細(xì)胞由舊的環(huán)境轉(zhuǎn)到新的環(huán)境中,環(huán)境條件變化太大 。當(dāng)藻類細(xì)胞移養(yǎng)于含高濃度的某些特殊物質(zhì)的培養(yǎng)液中,延緩期增長。二、指數(shù)生長期在指數(shù)生長期內(nèi),細(xì)胞迅速生長繁殖。首先是生長,細(xì)胞體積不斷擴(kuò)大,所含的干物質(zhì)量增加,生長達(dá)到一定的限度,細(xì)胞即分裂產(chǎn)生子細(xì)胞,它們各營獨(dú)立生活,又生長,分裂,周而復(fù)始。從一個細(xì)胞開始,在分裂進(jìn)行時,將可繼續(xù)地得到2、4、8、16等個的細(xì)胞,這就是說,細(xì)胞是以幾何級數(shù)增加著。 三、相對生長下降期(一)營養(yǎng)的耗盡 (二)二氧化碳的供應(yīng)

39、不足 (三)培養(yǎng)液酸堿度的改變 (四)由于自己的遮蓋使光照強(qiáng)度減少 (五)自體仰制 由于 以上所談的種種原因,使指數(shù)生長期限不能長期持續(xù)下去而進(jìn)入相對生長下降期,生長逐漸下降。四、靜止期在相對生長下降期內(nèi),生長逐漸下降,由于限制生長因子的作用不斷增加,終于使生長停止而進(jìn)入靜止期。在靜止期內(nèi)藻細(xì)胞數(shù)目保持穩(wěn)定。五、死亡期 在死亡期內(nèi)藻細(xì)胞大量死亡,細(xì)胞數(shù)目迅速減少。開始發(fā)生大量死亡的時間,依種類和培養(yǎng)條件而有所不同,常常靜止期可以維持幾個星期或更久。但有時在指數(shù)生長期的末期即立刻“災(zāi)難性”地死亡。例如在培養(yǎng)棕鞭藻時是如此,不顯示靜止期。第六節(jié)影響培養(yǎng)藻生長繁殖的因子一、光二、溫度三、鹽度四、礦物

40、營養(yǎng)五、酸堿度六、二氧化碳七、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)八、生物因子一、光當(dāng)營養(yǎng)和溫度不限制微藻生長時,光就成為光能自養(yǎng)微藻生長的限制因子。1、光源:太陽光是微藻培養(yǎng)的主要光源,其次人工光源(白熾燈、白色日光燈)。2、光質(zhì):光質(zhì)是指不同波長的光線,也就光的顏色。不同微藻種類在光合作用中吸收的光譜是不同的。3、光在細(xì)胞懸浮液中的穿透。光線進(jìn)入藻液中,由于藻細(xì)胞吸收和散射,隨著深度的增加,光照強(qiáng)度迅速降低。一、光(續(xù))4、光強(qiáng):即光照強(qiáng)度。不同的藻類,各有其適宜的光照強(qiáng)度。當(dāng)光合作用或細(xì)胞分裂速率達(dá)到最高值時的光照強(qiáng)度,稱最適光照強(qiáng)度或飽和光照強(qiáng)度。5、光周期:光周期是指晝夜周期中光照期和暗期長短的交替變化。利

41、用人工光源培養(yǎng)微藻,了解該藻在特定條件下合理的日照時間是必要的。6、間歇光的作用:光合作用的過程可分為光反應(yīng)與暗反應(yīng)兩個階段, 碳水化合物的合成主要是在暗反應(yīng)中進(jìn)行。在高密度培養(yǎng)時,攪動培養(yǎng)液。使細(xì)胞交替向光與背光,也起到了間歇光的效果。二、溫度微藻的生長繁殖能正常進(jìn)行的溫度范圍稱為適應(yīng)溫度范圍。生命最旺盛的溫度幅度,為最適溫度范圍。微藻的最適溫度范圍因種類不同而有所差異。藻類的適溫范圍可以受培養(yǎng)液中某些物質(zhì)濃度的影響產(chǎn)生變化。溫度變化超出適溫范圍,就對藻類產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害作用,以至死亡。微藻對低溫的忍耐性較強(qiáng),在一定的條件下產(chǎn)生的形態(tài)和生理變化是可逆的,因而利用低溫使微藻呈休眠狀態(tài),做較長時間

42、的藻種保存。三、鹽度鹽度對微藻的影響主要表現(xiàn)在滲透壓方面。適應(yīng)能力以能否繁殖為準(zhǔn)。不同微藻對環(huán)境鹽度變化的適應(yīng)能力不同??煞譃楠M鹽性種類和廣鹽性種類。大多數(shù)海洋微藻為廣鹽性種類。淡水藻類對突然的鹽度升高十分敏感。四、礦物營養(yǎng)微藻需要從外界吸收無機(jī)礦質(zhì)元素來制造有機(jī)物。微藻所吸收的礦質(zhì)元素很多,其中有些是不同缺少的,稱為必需元素。微藻營養(yǎng)所需要的必需元素,按其在體內(nèi)的數(shù)量,分為大量元素和微量元素兩大類。(大量元素有:碳、氫、氧、氮、硫、磷、鉀、鈣、鎂、鐵等十種。微量元素有:硼、錳、鋅、銅、鉬、鈉、硅、鉛、砷、鈷、氟、氯、溴、硒、碘、汞、鎘、銫、鐳、鎳、鎵、釩等。)氮是微藻生長最重要的大量元素之一

43、。一般以硝態(tài)氮或尿素為氮源。磷也是微藻正常生長所需的大量營養(yǎng)元素之一,各種無機(jī)磷酸鹽均可以作為磷源。五、酸堿度酸堿度的控制對微藻的生長及生產(chǎn)性培養(yǎng)極為重要,適宜的酸堿度不僅使藻類生長加快,對某些藻類同時也是控制污染的重要方法之一。在微藻培養(yǎng)過程中,由于藻細(xì)胞對二氧化碳和某些營養(yǎng)元素的優(yōu)先吸收,導(dǎo)致pH的變化,有可能超出適應(yīng)范圍而影響藻類的生長。最常見是大量吸收二氧化碳和重碳酸鹽造成培養(yǎng)液的pH上升,堿度過高。如果以銨鹽作為氮源,氨離了的優(yōu)先吸收會引起pH下降,也影響藻類生長。六、二氧化碳光合作用過程,也就是碳的同化過程。在人工培養(yǎng)微藻的情況下,藻細(xì)胞的密度很大。白天光合作用速率很快,二氧化碳的

44、供應(yīng)不足,成為光合作用的限制因子,從而影響藻細(xì)胞的生長繁殖。微藻培養(yǎng)中,二氧化碳的補(bǔ)給主要有3種形式:(1)通過攪拌增加水與空氣的接觸面,使空氣中的二氧化碳溶解在培養(yǎng)液中。(2)把空氣通入培養(yǎng)液中,使空氣中二氧化碳溶于培養(yǎng)液中。(3)把1-5二氧化碳的混合空氣通入培養(yǎng)液中。七、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)有些藻類在得到有機(jī)質(zhì),生長更適宜。多數(shù)微藻都能吸收葡萄糖,在黑暗中進(jìn)行異養(yǎng)培養(yǎng)時,葡萄糖是常用的碳源。在有機(jī)酸中,最重要的是醋酸鹽,它比任何脂肪酸或其他有機(jī)酸更有效,可以是異養(yǎng)培養(yǎng)的良好碳源。尿素是較好的氮源之一。氨基酸對某些微藻的生長有促進(jìn)作用,一方面可提供部分氮源,另一方面又螯合陽離子。維生素中對微藻有較

45、顯著影響的是維生素B類??偟膩碚f,營異養(yǎng)生活或傾向于異養(yǎng)生活的藻類對有機(jī)養(yǎng)分有更大的需要。八、生物因子微藻同其他生物之間有其相互依存的一面,而另一方面也存在激烈的種間競爭。如發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中有細(xì)菌存在時,日本星桿藻長得好,否則就停止生長。小球藻能產(chǎn)生一種抗生素,叫小球藻素,對細(xì)菌有抑制作用。小球藻產(chǎn)生的物質(zhì),對淡水大型蚤有抑制作用。第七節(jié) 微藻的培養(yǎng)配方海洋微藻培養(yǎng)液配方1、一般用培養(yǎng)液配方“湛水101號”培養(yǎng)液(湛江水產(chǎn)學(xué)院)NaNO3 0.03g 維生素B1 200gNH2CONH2 0.03g 維生素B12 0.2gKH2PO4 0.005g 人尿 1.5mlFeC6H5O7(1%溶液 )

46、0.2ml 海水 1000ml培養(yǎng)綠藻類、金藻類、硅藻類等使用。在培養(yǎng)硅藻時應(yīng)加入0.02g/L硅酸鈉。1、一般用培養(yǎng)液配方ASP2培養(yǎng)液(Provasoli et al,1957):NaCl 1.8g MnCl2 0.12mgMgSO47H2O 0.5g CoCl2 0.3gKCl 0.06g CuCl2 0.12gCaCl2 10.0mg H3BO3 0.6mgNaNO3 5.0mg 維生素B12 0.1gK2HPO4 0.5mg 維生素溶液S-3(見本節(jié)四)1.0mlNa2SiO310H2O 15mg 三羥甲基氨基甲烷 0.1mgNa2EDTA 3.0mg 純水 100mlFeCl3 0

47、.08mg ZnCl2 15g pH 7.47.6培養(yǎng)綠藻類、金藻類、藍(lán)藻類、隱藻類、渦鞭藻類使用。1、一般用培養(yǎng)液配方“寧波大學(xué)3號”配方(蔣霞敏):NaNO3 0.1g Na2EDTA 0.01gKH2PO4 0.01g 維生素B1 6gFeSO4 2.5g 維生素B12 0.05gMnSO4 0.25mg 海水 1000ml培養(yǎng)海水綠藻、金藻類、硅藻類等使用。在培養(yǎng)硅藻時應(yīng)加入0.02g/L硅酸鈉,培養(yǎng)螺旋藻時加2g/L的NaHCO3。硅藻培養(yǎng)液(湛江水產(chǎn)學(xué)院):NaNo3 0.08g 維生素B1 200gK2HPO4 0.008g 維生素B12 0.2gFeC6H5O7(1%溶液) 0

48、.2ml 人尿 1.5mlNaSiO3 0.2g 海水 1000ml培養(yǎng)三角褐指藻、小新月菱形藻、鈣質(zhì)角毛藻、牟氏角毛藻使用。金藻球等鞭金藻使用。f/2改良培養(yǎng)液(廈門水產(chǎn)學(xué)院):NaNO3 74.8mgNaH2PO4 4.4mg 人尿 1.5ml海泥浸出液V(見本節(jié)五) 2060ml 海水 1000ml生產(chǎn)性培養(yǎng)金藻使用。4、藍(lán)藻培養(yǎng)液配方M-Ssl培養(yǎng)液(轉(zhuǎn)引自何連金,1988):NaHCO3 4g FeCl3(0.1%溶液) 0.2mlNH2CONH2 0.25mgKH2PO4 0.05g 海水 1000ml室內(nèi)小水體培養(yǎng)螺旋藻使用。NaHCO3 24g FeCl3(0.1%溶液) 0.

49、2mlNH2CONH2 0.214gKH2PO4 0.042g 海水 1000ml室外大面積培養(yǎng)螺旋藻使用。2、綠藻培養(yǎng)液配方“海洋三號”扁藻培養(yǎng)液(中國科學(xué)院海洋研究所,1960):NaNO3 0.1gK2HPO4 0.01g Fe(SO4)3(1%溶液) 10滴 2Na3C6H5O711H2O 0.02g 海水 1000ml第八節(jié)藻種的分離、培養(yǎng)和保藏方法一、藻種的分離二、藻種的保存一、藻種的分離(一)采樣 個體較大的浮游藻類,可用浮游生物網(wǎng)在水中撈取。個體幾微米到10多微米的微型藻類,需采回水樣,通過超濾、離心等方法處理。(二)預(yù)備培養(yǎng) 預(yù)備培養(yǎng)的容器,通常250毫升三角燒瓶。在瓶中加1

50、00毫升培養(yǎng)液,把50毫升水樣接種下去,放在室內(nèi)較弱光線下培養(yǎng)。(三)分離方法(1)離心法;(2)趨向運(yùn)動法;(3)稀釋法;(4)平板分離法;(5)毛細(xì)吸管法。二、藻種的保存 1、固體培養(yǎng)基的制備:作為保藏藻種的固體培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)濃度應(yīng)按配方增加一倍。保種用的容器有試管、三角燒瓶、克氏扁瓶等。 2、接種:試管:用滅菌的接種環(huán)蘸取藻液在培養(yǎng)基斜面上做“之”形接種。三角瓶或克氏扁瓶:可用接種環(huán)或噴霧器法接種。也可在固體培養(yǎng)基上加培養(yǎng)液后接種,稱雙相培養(yǎng)基。 3、培養(yǎng)和保藏: 接種后首先放在適宜的光照條件下培養(yǎng),待藻細(xì)胞生長繁殖達(dá)到較高密度,再移到低溫、弱光的條件下保藏??耸媳馄康诰殴?jié)敵害生物的防

51、治一、敵害生物對單細(xì)胞藻類的危害作用 二、敵害生物污染的途徑 三、防治敵害生物的措施一、敵害生物對單細(xì)胞藻類的危害作用1、掠食一些較大型敵害生物,如輪蟲、游仆蟲、尖鼻蟲、變形蟲等,直接吞食藻細(xì)胞。2、通過分泌有害物質(zhì)對單胞藻起抑制和毒害作用敵害生物通過分泌某些有害的胞外產(chǎn)物對細(xì)胞產(chǎn)生抑制和毒害作用,它往往比直接吞食的危害程度更嚴(yán)重。游仆蟲二、敵害生物污染的途徑1、水2、空氣3、容器、工具4、肥料5、昆蟲6、操作不嚴(yán)三、防治敵害生物的措施(一)預(yù)防措施1、思想重視,嚴(yán)格防止污染2、做好藻種的分離、培養(yǎng)和供應(yīng)工作3、保持培養(yǎng)藻類的生長優(yōu)勢和數(shù)量優(yōu)勢(二)清除、抑制或殺滅敵害生物的方法1、使用過濾方

52、法清除大型敵害生物2、使用藥物抑制或殺滅敵害生物3、改變環(huán)境條件殺滅敵害生物(二)清除、抑制或殺滅敵害生物的方法1、使用過濾方法清除大型敵害生物用60微米的篩絹過濾輪蟲。2、使用藥物抑制或殺滅敵害生物在藻液中加入0.03的醫(yī)用濃氨水,可有效殺滅尖鼻蟲而不影響藻細(xì)胞的生長繁殖.使用1104IU/L青霉素,可抑制細(xì)菌生長.3、改變環(huán)境條件殺滅敵害生物如提高鹽度和降低酸堿度等。第十節(jié)、微藻培養(yǎng)應(yīng)用實(shí)例一、螺旋藻二、鹽藻三、小球藻四、紅球藻五、紫球藻六、用于生產(chǎn)EPAT和DHA的微藻培養(yǎng)七、底棲硅藻一、螺旋藻(一)培養(yǎng)條件 (二) 培養(yǎng)系統(tǒng)(三)培養(yǎng)及管理(四)采收加工(五)應(yīng)用1、營養(yǎng)配方碳源:可直

53、接利用空氣中的二氧化碳作為碳源。NaHCO3是螺旋藻培養(yǎng)液的主要成份,0.2mol/L 濃度NaHCO3是保持螺旋藻單種培養(yǎng)的最低濃度。10g/L的NaHCO3濃度,可獲較高的螺旋藻生物量。氮源:硝酸鈉、亞硝酸鈉、硫酸銨、尿素可以作為氮源。提高氮的水平,螺旋藻生物量、蛋白質(zhì)、葉綠素的含量有所增加。硝酸鹽是螺旋藻主要氮源。磷酸鹽的濃度和種類也影響螺旋藻的生長與生化組成。微量元素的增減對螺旋藻生長沒有明顯影響,但對生化組成影響顯著。稀土元素對螺旋藻的凈光合放氧有明顯的促進(jìn)作用。(一)培養(yǎng)條件1、營養(yǎng)配方M-Ssl培養(yǎng)液(轉(zhuǎn)引自何連金,1988):NaHCO3 4g FeCl3(0.1%溶液) 0.

54、2mlNH2CONH2 0.25mgKH2PO4 0.05g 海水 1000ml室內(nèi)小水體培養(yǎng)螺旋藻使用。NaHCO3 24g FeCl3(0.1%溶液) 0.2mlNH2CONH2 0.214gKH2PO4 0.042g 海水 1000ml室外大面積培養(yǎng)螺旋藻使用。2、溫度、光照和pH(1)溫度。螺旋螺的最適生長溫度為28-35,最高生長溫度為40 ,最低為15 (2)光照。螺旋螺的最適光強(qiáng)為700-800 mol/(m2s)(3) pH。最適范圍為pH8.5-9.5。pH過低,容易被其他藻類污染; pH過高,可利用的二氧化碳量將受到限制。3、流動培養(yǎng)靜止培養(yǎng)的螺旋藻,由于上層細(xì)胞對光線的吸

55、收,阻擋和散射,隨著深度的增加,光強(qiáng)急劇減少。流動培養(yǎng)時,細(xì)胞在表層時吸收光能,使藻細(xì)胞更好地利用間歇光效應(yīng)。(二)培養(yǎng)系統(tǒng)1、開放式培養(yǎng)開放式大地培養(yǎng)是既傳統(tǒng)又簡單的培養(yǎng)系統(tǒng),一般是淺水道設(shè)計,藻液深15-40,安裝有葉輪攪動藻液,或?qū)⒊伢w隔成跑道式,用泵使藻液循環(huán)以加強(qiáng)藻液流動。2、封閉式培養(yǎng)封閉式光生物反應(yīng)器系統(tǒng)具有培養(yǎng)效率高,培養(yǎng)條件易控制,無污染,無二氧化碳的丟失,生產(chǎn)周期長,占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。3、異養(yǎng)培養(yǎng)異養(yǎng)培養(yǎng)是可以利用有機(jī)碳(葡萄糖、醋酸鹽)作為惟一碳源和能源進(jìn)行的培養(yǎng)。(三)培養(yǎng)及管理1、及時更換新的高活力藻種;2、監(jiān)測pH、氮、磷等主要元素的變化情況,采取措施保持一定的水溫

56、;3、預(yù)防敵害生物。危害嚴(yán)重的害蟲的輪蟲、原生動物、水蠅等。(四)采收和加工藻液呈墨色時即可收獲,采收在清晨完成。采收方法有離心法、沉降法、化學(xué)絮凝法和過濾法。但多用過濾法。干燥有冷凍干燥、太陽光干燥以及自動噴霧干燥。干燥的藻粉可直接食用,也可進(jìn)一步加工,如制成片劑,提取藻藍(lán)素、多糖等。二、鹽藻(一)培養(yǎng)條件(二)培養(yǎng)方式(三)控制管理(四)收獲與加工(一)培養(yǎng)條件1、碳源鹽藻是光能自養(yǎng)的微藻,需要無機(jī)碳為碳源,多以二氧化碳的形式提供。絕大多數(shù)種類在黑暗中不能利用醋酸鹽和葡萄糖進(jìn)行生長。2、氮源硝酸鹽是鹽藻培養(yǎng)中最常使用的氮源。 NaNO3 是鹽藻最好的氮源。3、磷:磷酸鹽是鹽藻生長最好的磷源。相當(dāng)?shù)偷臒o機(jī)磷酸鹽濃度(低于0.1mmol/L)對鹽藻的最佳生長是必要的,最適磷濃度0.02-0.05g/L(K2HPO4 )。4、無機(jī)離子:鹽藻生長所需的最適鈣、鎂離子濃度分別為0.1mmol/L和1mmol/L。絡(luò)合態(tài)的鐵如EDTA結(jié)合的鐵或檸檬酸鐵比三氯化鐵和硫酸鐵要好。(二)培養(yǎng)方式大規(guī)模的敞開式培養(yǎng),培養(yǎng)池一般為跑道式,可以是水泥池,也可以是塑料薄膜池。

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