氮和铁对小球藻和微拟球藻油脂积累的影响
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氮化合物对海洋生态系统中藻类生长的影响研究氮化合物是现代工业和农业生产活动中产生的一种污染物,主要包括氨气、硝酸根、亚硝酸根和硝酸盐等,其排放对自然环境和生态系统产生极大的影响。
近年来,随着全球氮化合物污染的加剧,学界对氮化合物在海洋生态系统中对藻类生长的影响也越来越关注和研究。
海洋生态系统中的藻类是全球生物量和生产力最高的物种之一,对维持海洋生态平衡和生态系统的稳定运行具有重要作用。
藻类生长的质量和数量主要受海洋水体中的养分含量控制,而氮化合物的排放不仅可导致水体中养分浓度增加,还会影响到藻类的生长和物质代谢等多个方面。
首先,氮化合物的排放会改变海洋水体中的氮素养分比例,给藻类生长带来不利影响。
一些研究表明,氨气和亚硝酸对浮游藻类的生长具有促进作用,因为它们是蓝藻、硅藻等一些优势种的补充氮源。
但是,长期大量持续排放造成的硝酸盐和硝酸根增加,会使得海洋水体中的氮素养分比例发生变化,这会导致一些氮素稀缺的浮游藻类生长不足,从而减少海洋生态系统中不同种类藻类的数量。
其次,氮化合物的排放对藻类的营养生长和元素循环过程造成影响。
氮化合物中的氮素形态和数量会直接影响藻类促生因子和酶类代谢过程,从而影响藻类生命活动和养分再生。
长期大量持续排放的氮化合物会导致底层水体中铵态氮盐的富集和蓝藻、绿球藻等的过度繁殖,从而降低藻类的养分利用效率和多样性。
此外,氮化合物的排放也会影响到藻类营养生长与海洋碳汇的结构与功能。
氮化合物中的硝酸盐和硝酸根在海洋生态系统中可作为藻类生长的营养源,但同时也会促进藻类的呼吸作用,加速海洋碳汇进入海底沉积物的速度。
因此,氮化合物排放对藻类的生长并不是简单的促进作用,而是一种对海洋碳循环和海洋生态系统多种元素之间相互作用关系的破坏以及导致生态系统脆弱性增加的一种影响。
综上所述,氮化合物的排放和污染对海洋生态系统和藻类的生长产生着明显的影响,而这种影响并不是简单的促进或抑制,多种阶段多层面的综合作用正在改变着海洋生态系统的生态结构与生物多样性。
不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
小球藻是一种常见的微藻类生物,具有较高的生物量和生长速度,广泛分布于淡水和海水中。
氮和磷是小球藻生长和繁殖所需的重要元素,其中氮磷比(N/P比)对小球藻的生长有着重要的影响。
本文将探讨不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响。
了解小球藻对氮磷比的需求是理解其生长特点的基础。
小球藻对氮和磷的需求主要体现为它们在不同生长阶段的比例变化。
在生长初期,小球藻对氮的需求相对较高,当氮枯竭时会出现生长停滞的现象。
而在生长后期,小球藻对磷的需求相对较高,当磷枯竭时也会导致生长停滞。
保持适当的氮磷比对小球藻的生长是非常重要的。
较低的磷浓度下,适宜的氮磷比有助于促进小球藻的生长。
磷是小球藻所需的重要营养元素,较低的磷浓度会限制小球藻的生长。
在这种情况下,适宜的氮磷比可以提高小球藻对氮的利用效率,促进其生长。
实验证明,在较低的磷浓度下,氮磷比为10:1到20:1时,小球藻的生长速度最快。
较高的磷浓度下,适宜的氮磷比可以避免营养盐的过剩。
当磷浓度较高时,如果氮磷比过低,小球藻会过多地吸收磷,而放弃对氮的吸收,导致氮的浪费和积累。
这种现象称为氮沉积。
通过调整氮磷比,可以避免过多的磷吸收,减少氮沉积,提高养分利用效率,促进小球藻的健康生长。
适宜的氮磷比有助于调节小球藻的光合作用和呼吸作用。
光合作用和呼吸作用是小球藻生长的基本代谢过程,对其生理状态和生长速度具有重要影响。
实验证明,适宜的氮磷比可以增加小球藻的光合作用速率和呼吸速率,提高其能量利用效率,从而促进其生长。
氮源对小球藻光合作用和色素积累的影响赵华;董晓宇;夏媛媛;牛堃【期刊名称】《现代食品科技》【年(卷),期】2012(028)004【摘要】本文研究了自养培养条件下尿素、NH4NO3、(NH4)2SO4和NaNO3四种氮源对小球藻(Chlorella sp.TCCC45058)生长、光合作用以及叶绿素a产率的影响.实验结果显示,NaNO3是Chlorella sp.TCCC45058生长的最佳氮源,以NaNO3为氮源时得到最高细胞密度4.1×107个/mL;而尿素对藻细胞色素积累最有利,最高叶绿素a产率达到21 mg/g.培养过程中,不同氮源会对培养液pH造成不同影响,以NaNO3为氮源时,随着NO3的消耗培养液pH会出现显著的上升;以(NI4)2SO4为氮源时pH呈下降趋势;而尿素和NH4NO3则不会对其产生明显影响.将pH维持在中性不会对各组氮源培养效果产生显著影响,因此实际生产中无需对培养基pH做全程控制.【总页数】5页(P367-370,373)【作者】赵华;董晓宇;夏媛媛;牛堃【作者单位】工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457【正文语种】中文【相关文献】1.氮源、光照对缺刻缘绿藻总脂、花生四烯酸和色素积累的影响 [J], 翟映雪;冷云;衣尧;王振2.不同碳氮源对一株产油小球藻油脂积累的影响 [J], 金虹;P.K.Andy Hong;Diana Bao;吕海棠;李文林;马明英3.不同氮源对蛋白核小球藻生长、色素和中性脂肪积累的影响 [J], 王顺昌;王陶;赵世光;吴跃进;余增亮4.不同氮源对异养小球藻生物量和油脂积累的影响 [J], 朱义平;宋东辉;杨国兰5.光照强度CO_2体积分数和氮源质量浓度对小球藻干质量积累的影响 [J], 黄冬丽;王福彬;吴柳芬因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
最适合小球藻增殖和油脂枳累的碳氮比探析摘要:为了研究不同碳氮比对小球藻增殖及油脂积累的影响,采用BBM培养基, 以蔗糖为碳源,硝酸彼为氮源,在12 h光照和12 h黑暗的条件下混合培养小球藻。
设计不同的碳氮比例,采用OD680来评价小球藻的生长情况,以盐酸破壁后用提取液提取油脂,计算不同处理下的小球藻油脂积累情况,并利用气相测左脂肪酸成分。
结果表明:60/1比例下藻种出现最大的生长量,英次是30/1 o 而30/1比例下藻种出现最大的汕脂积累率,苴次是60/1.检测得各处理所含脂肪酸成分基本相同,均含有C14、C15、C26、C17, C18, C20;而30/9和60/1 处理还含有C12成分。
30/1和60/1这2个处理含主要脂肪酸为C16回0、C18E0和C1跑2,含量为70%〜74%,英余4个处理主要脂肪酸为C16B0和C180O,含量为80%〜86%。
关键词:小球藻;碳氮比;生长量;油脂积累;Abstract:To inv estigate the effects of different carb on-nitrogen ratios on Chlorella' s proliferation and lipid accumulation’BBM medium was used to culture Chlorella under hour of light and hour of darkness with sucrose as carb on source and ammonium nitrate as nitrogen source・ Different ratios of carbon and nitrogen were designed,OD680 was used to evaluate the growth of Chlorella,the oil was extracted after the cell wall was broken by hydrochloric acid・ The oil accumulation of Chlorella was calculated under different treatments.And the composition of fatty acids was determined by gas-phase・The experimental results showed that the maximum growth rate of Chlorella was 60/1, followed by 30/1. While 30/1 radio showed maximum oil accumulation rate, followed by 60/1 ・ The fatty acid composition in each group was basically the same, including C14, C15, C16, C17, C18 and C20, while the treatment of 30/9 and 60/1 also contained another C12. The main fatty acids in 30/1 and 60/1 groups were C1630, C180O and C1832, with the content of about 70%-74%, while the other four treatments were C16S0 and C18210, with the content of about 80%-86%.Keyword: Chlorella; Carbon・nitrogen ratio; Growth; Lipid accumulation;近年来随着煤炭、石油等化石燃料的日益枯竭,科学家们将研究对象转向高效、淸洁、可再生的生物能源。
氮源对C. vulgaris 油脂积累的影响研究小球藻是一种普生性单细胞绿藻,在自然界分布广泛,营养需求简单,可利用光照进行自养生长,也可利用有机物进行异养生长。
藻细胞内含有丰富的氨基酸、藻蛋白、生物多糖和多种维生素、不饱和脂肪酸及矿物质,具有降血脂、降血压,增强免疫力,抗肿瘤等多种保健功能。
由于其生长速率,光合效率,比表面积和积累油脂含量高于其他油料作物,而被广泛用于研究微藻油脂的积累。
碳、氮、磷和某些金属离子对小球藻的生长和油脂的积累有重要的作用,其中研究较多是氮源因素。
氮源是藻类生长发育所必须的重要营养元素,不同的藻种对氮源的要求有差异,氮源的种类和浓度发生变化,会影响微藻,如微藻的生长,油脂含量,脂肪酸成分等生理生化特征的改变。
王顺昌等认为尿素有利于蛋白核小球藻的生长及其色素积累,而硝态氮则利于其中性脂肪酸积累。
朱义平等发现低浓度NaNO3可使小球藻油脂含量增多; 丙氨酸可促使生物量增多,但油脂含量有所下降; 酪氨酸可降低细胞生物量,但油脂含量较高。
Cha等证实在低氮条件下,小球藻产生的油脂含量有所增多。
通过研究发酵过程中不同氮源对小球藻细胞生长和油脂积累的影响,确定了小球藻的最适培养条件; 并以此为基础,研究了含氮培养和缺氮培养下,小球藻氮消耗、生物量、油脂含量、生物量对氮得率和相对油脂对氮得率的变化,以探索通过改变氮源,调控小球藻细胞内组分的手段。
1 材料与方法1. 1 菌种与培养基小球藻Chlorella vulgaris C95,购自中国海洋大学。
BG11 培养基[13] ( g /L) ,NaNO3 1. 50、K2HPO40. 04、MgSO4middot;7H2O 0. 075、CaCl2middot;2H2O 0. 036、Citric acid 0. 006、Ferric ammonium citrate 0. 006、EDTANa20. 001; Na2CO3 0. 02、微量元素混合液A5( mg /L) : H3BO3 2. 86、MnCl2middot;4H2O 1. 86、ZnSO4middot;7H2O 0. 22、Na2MoO4middot;2H2O 0. 39、CuSO4middot;5H2O0. 08、Co( NO3)2middot;6H2O 0. 058; 无氮BG11 培养基( BG11-N) ( g /L) : 以等浓度的NaCl 替代BG11 中的NaNO3,其他成分等同BG11。
第36卷 第6期水生生物学报Vol. 36, No.6 2012年11月ACTA HYDROBIOLOGICA SINICANov., 2 0 1 2收稿日期: 2011-08-02; 修订日期: 2012-07-09基金项目: 天津市应用基础及前沿技术研究计划(08JCYBJC10600)资助作者简介: 朱义平(1986—), 女, 山东莒南人; 硕士研究生; 主要从事微藻生物技术研究。
E-mail: zhuyiping417@ 通讯作者: 宋东辉, 博士, 副教授; 主要从事微藻生物技术研究。
E-mail: dhsong@DOI: 10.3724/SP.J.1035.2012.01027不同氮源对异养小球藻生物量和油脂积累的影响朱义平 宋东辉 杨国兰(天津科技大学海洋科学与工程学院, 天津市海洋资源与化学重点实验室, 天津 300457)摘要: 小球藻因其快速生长和易培养等特性可用于制备生物能源。
与传统的光自养相比, 异养小球藻可获得更多的生物量和更高的油脂含量。
低成本的马铃薯淀粉水解液可作为小球藻的理想碳源, 在氮饥饿条件下可诱导产生更多的油脂。
为了探讨不同氮源对异养小球藻生物量和油脂积累的影响, 并筛选出异养条件下的最适氮源, 实验研究了不同浓度无机氮源NaNO 3以及有机氮源丙氨酸和酪氨酸对异养小球藻生物量和油脂积累的影响。
以马铃薯淀粉水解液为唯一碳源, 在SE 培养基中分别添加不同氮源培养小球藻。
设定的NaNO 3和丙氨酸浓度均为1.5 mmol /L 、3.0 mmol/L 、6.0 mmol/L, 酪氨酸浓度为0.75 mmol/L 、1.5 mmol /L 和3.0 mmol/L 。
所有小球藻培养实验均为暗培养并持续10 d 时间。
实验过程测定的指标为:小球藻的细胞数目、比生长速率、叶绿素含量、中性脂含量和总脂含量。
实验结果表明: (1)在异养条件下以硝酸盐为无机氮源时, 氮源促进叶绿素积累从而促进小球藻的生长, 减少硝态氮可以使小球藻快速进入稳定期积累油脂。