不同氮源对布朗葡萄藻生长_总脂和总烃含量的影响ok
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共培养对布朗葡萄藻764 、765 株生长的影响孙凯峰;段舜山【期刊名称】《生态科学》【年(卷),期】2009(028)001【摘要】以布朗葡萄藻(Botryococcus braunii )764 株(B764 )和765 株(B765 )为实验材料,研究了株间共培养(接种比例为纯B764 、1 :9 、3 :7 、5 :5 、7 :3 、9 :1 、纯B765 )对藻细胞生物量、总烃含量、总脂肪酸含量的影响,以及添加另一株的藻滤液对其生长的影响.结果表明:两株布朗葡萄藻的混合培养能够增加藻细胞群体的生物量,且布朗葡萄藻764 株占主体,同时存在一定量765 的混合培养群体生物量明显高于纯培养的布朗葡萄藻(P<0.05);布朗葡萄藻株间共培养可以发生互利促进效应, 低浓度的布朗葡萄藻765 藻滤液对布朗葡萄藻764 的生长具有显著促进作用(P<0.05).布朗葡萄藻能够向胞外培养液中释放化感物质,藻滤液中的低浓度的化感物质可以对受体微藻产生一定促进作用.【总页数】5页(P4-8)【作者】孙凯峰;段舜山【作者单位】暨南大学水生生物研究中心,水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州,510632;暨南大学水生生物研究中心,水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.N、P营养盐胁迫对两株布朗葡萄藻生长的影响 [J], 孙凯峰;胡章喜;段舜山2.布朗葡萄藻在不同培养基中的生长效应 [J], 胡章喜;徐宁;李爱芬;段舜山3.不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响 [J], 胡章喜;安民;段舜山;徐宁;孙凯峰;刘晓娟;李爱芬;张成武4.不同光质对布朗葡萄藻生长、有机物质积累的影响 [J], 朱旭丹;叶岚;许建香;黄华宏;林二培;;;;;5.菌藻共培养中有机碳对微藻生长的影响 [J], 贾伟;方志鹏;武发竹;李霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
(2012 届)毕业论文题目氮、磷对小球藻生长的影响学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级2008 级学生学号学生姓名指导教师2012年5月7日氮、磷对小球藻生长的影响摘要:本文研究了氮、磷源对小球藻生长的影响。
实验结果表明,当环境温度为25℃左右,pH在7.0~9.0之间时;小球藻最适氮源为硝态氮,且能够利用硝态氮、亚硝态氮、铵态氮和尿素进行生长,生长速度快慢为硝态氮>亚硝态氮>尿素>铵态氮。
以硝态氮为氮源时,小球藻在氮的浓度为0.16mg·L-1左右,小球藻可以快速、大量的生长。
以KH2PO4·3H2O为磷源时,磷的浓度控制在0.36mg·L-1左右时,明显促进小球藻生长。
当N/P在3.2时,小球藻的生物量达到最大,并且小球藻对氮和磷的去除率都分别达到33%和89%。
关键词:小球藻;氮;磷;生长;The Influence of Nitrogen and Phosphorus to the Growth ofChlorella sp.Abstract:The effects of nitrogen and phosphorus on the growth of Chlorella sp. were reported in this paper.Chlorella sp. had grown at the temperature of 25℃,the pH between 7.0 to 9.0.The results showed that the growth of Chlorella sp. was affected by nitrogen with different morphologies,ordered as nitrate nitrogen>nitrite nitrogen>urea nitrogen>ammonium nitrogen.Obviously,nitrate was the optimal nitrogen source for the growth of Chlorella sp..The rate of growth was the highest at the nitrate nitrogen concentration of 0.16mg·L-1.When the content of nitrate was 0.36mg·L-1,the growth of Chlorella sp. increased significantly with KH2PO4 as phosphorus source.When the N/P ratio was 3.2:1,the biomass of Chlorella sp. reached the highest value.And the removal rate of nitrogen and phosphorus could achieve 33% and 89%.Key words:Chlorella sp.;nitrogen;phosphorus;growth目录第一章文献综述 (1)1.1 微藻的概述 (1)1.2 小球藻的应用 (2)1.2.1 食品、饲料和饵料上的应用 (2)1.2.2 医学上的应用 (2)1.2.3 污水处理上的应用 (3)1.2.4 作为生物质能源的应用 (3)1.3 影响小球藻生长的因素 (3)1.3.1 温度 (3)1.3.2 光照 (3)1.3.3 培养基pH (4)1.3.4 培养基营养成分 (4)1.4 本课题的研究意义 (5)第二章实验材料与研究方法 (7)2.1实验材料与仪器 (7)2.1.1 藻种的来源 (7)2.1.2 小球藻培养基配置材料 (7)2.1.3 主要仪器与试剂 (8)2.2 实验方法 (9)2.2.1 藻种的活化 (9)2.2.2 分光光度法测定藻细胞密度 (9)2.2.3 生物量的测定 (10)2.2.4 培养基中氮元素含量的测定 (10)2.2.5 培养基中磷元素含量的测定 (11)2.3 实验设计 (12)2.3.1 不同浓度梯度及不同形态N源的培养基配置 (12)2.3.2 不同P浓度梯度的培养基配置 (12)2.3.3 日常观察记录 (12)2.3.4 数据处理 (13)第三章实验结果与分析 (14)3.1不同氮源及含量对小球藻生长的影响 (14)3.2 不同浓度的磷源对小球藻生长的影响 (15)3.3 不同的氮磷比对小球藻的生长及去除氮磷效率的影响 (15)3.4 结论 (16)参考文献 (18)致谢 (21)第一章文献综述随着全球对能源的需求日益增长,世界各国对原油的争夺也日趋激烈。
不同光质对布朗葡萄藻生长、有机物质积累的影响朱旭丹;叶岚;许建香;黄华宏;林二培【期刊名称】《生物过程》【年(卷),期】2013(003)002【摘要】本论文以布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)357株为材料,研究了7种光质白光、红光、蓝光、混光1(红:蓝 = 4:1)、混光2(红:蓝 = 2:1)、绿光及黄光对藻细胞生长和胞内几种有机物质含量的影响。
结果表明:在7种光质培养下,细胞密度和生物量在蓝光下最高,OD680和干重分别可达到1.31和2.56 g?L?1,高于其他光质;多糖含量在白光下最高,其含量达到0.94%;可溶性蛋白含量在红光最高,为0.51%;叶绿素和类胡萝卜素的含量则在混光1下最高,分别达到1.84%和1.07%;在混光1下的总脂和总烃含量最高,分别为25.02%、25.10%,高于其他光质。
这些结果将为布朗葡萄藻光生物反应器的开发,及其生长调控与大规模培养提供依据。
【总页数】6页(P17-22)【作者】朱旭丹;叶岚;许建香;黄华宏;林二培【作者单位】[1]浙江农林大学林业与生物技术学院;;[1]浙江农林大学林业与生物技术学院;;[1]浙江农林大学林业与生物技术学院;;[1]浙江农林大学林业与生物技术学院;;[1]浙江农林大学林业与生物技术学院【正文语种】中文【中图分类】S5【相关文献】1.平板光生物反应器光径对金藻生长及有机物质积累的影响 [J], 吴电云;邹宁;高维锡;黄清荣2.不同LED光质对长茎葡萄蕨藻生长及光合色素的影响 [J], 吴启藩;刘东超;丁丹勇;韩谦;何茜珩;蔡煜;黄丹3.不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响 [J], 胡章喜;安民;段舜山;徐宁;孙凯峰;刘晓娟;李爱芬;张成武4.平板光生物反应器光径对金藻生长及有机物质积累的影响积累的影响(英文)[J], 吴电云;邹宁;高维锡;黄清荣5.平板光生物反应器光径对金藻生长及有机物质积累的影响积累的影响 [J], 吴电云; 邹宁; 高维锡; 黄清荣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同氮浓度对一株产油绿球藻生长、脂类积累及脂肪酸r分布的影响李涛;许瑾;吴华莲;王铭;向文洲【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(34)5【摘要】富含多不饱和脂肪酸的产油微藻是开发高值微藻油的理想原料,一株产油微藻是否具有高值油脂开发潜力需要评估其油脂产量、中性脂比例与多不饱和脂肪酸分布等指标.低氮胁迫是研究微藻油脂积累理想的方式之一,以一株产油绿球藻(Chlorococcum sp.)为实验材料,以硝酸钠(NaNO3)为氮源,设置17.6 mmol/L、5.9 mmol/L和3.5 mmol/L三种氮浓度,跟踪测定产油绿球藻生长、脂类组成及多不饱和脂肪酸分布的时相变化.结果显示,3.5 mmol/L和5.9 mmol/L氮浓度条件下,产油绿球藻取得了2.55 g/L和2.51 g/L的总脂产量,远高于17.6 mmol/L氮浓度组的总脂产量(1.43 g/L);降低氮浓度可以提高中性脂比例,3.5 mmol/L氮浓度组取得最高的中性脂比例,为88.6%总脂质(Total lipid,TL),高于5.9 mmol/L氮浓度组(86.3%TL)和17.6 mmol/L氮浓度组(80.5%TL);降低氮浓度可以改变产油绿球藻的脂肪酸在不同脂类分子中的分布,促进脂肪酸更多分布于中性脂中,其中,3.5 m mol/L TL氮浓度组培养结束时,α-亚麻酸在中性脂的比例由接种时的33.9%提高到86.5%.适宜氮浓度对于提高产油绿球藻总脂产量、中性脂比例而多不饱和脂肪酸分布具有重要作用,产油绿球藻积累的α-亚麻酸在低氮条件下更倾向于分布在中性脂中,是一株具有高值化微藻油开发价值的藻株.【总页数】9页(P154-162)【作者】李涛;许瑾;吴华莲;王铭;向文洲【作者单位】中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州 510301;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州 510640;中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州 510301;贵州民族大学生态环境工程学院,贵阳550025;中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州 510301【正文语种】中文【相关文献】1.不同硝酸钠浓度对多形拟绿球藻和模式拟绿球藻生长及脂类积累的影响 [J], 张敬键;展望;李爱芬;张成武2.不同浓度的Cd2+、氮及其交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响 [J], 王帅;梁英3.氮浓度对海绿球藻生长及总脂含量的影响 [J], 梁英;石伟杰;田传远4.不同氮源及氮浓度对耐高盐真眼点藻生长、脂类积累及脂肪酸组成的影响 [J], 赵伟;李涛;吴华莲;陈浩;刘德海;向文洲;吴后波5.氮限制时间对海绿球藻和微绿球藻生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响 [J], 梁英; 纪维玮; 石伟杰; 田传远; 胡乃霞; 闫译允因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
植物资源与环境学报2010,19(1):43—49JournalofPlantResourcesandEnvironment不同质量浓度NaN03对3种微藻生长及总脂肪酸含量和组成的影响杨凯1,王涌1,史全良1~,江香梅2(1.苏州大学医学部基础医学与生物科学学院,江苏苏州215123;2.江西省林业科学院植物生物技术重点实验室,江西南昌330032)摘要:以BGll为基本培养液,研究了不同质量浓度NaN03(37.5—1875.0mg・L。
)对微藻I"9(Klebsormidiumsp.)、TH6(Oedocladium叩.)和CF5(Stigonemasp.)生长及总脂肪酸含量和组成的影响。
结果显示,调整(减少或增加)培养液中NaNO,的质量浓度,对3种微藻的生长量及总脂肪酸含量和脂肪酸组成均有一定的影响;NaNO,的质量浓度较低(37.5或75.0mg・L。
1),3种微藻的鲜质量随培养时间的延长呈先逐渐增加然后略有降低的趋势;而在NaNO,质量浓度为150.0一I875.0mg・L。
1的条件下,在一定的培养时间(18—33d)内,3种微藻的鲜质量均逐渐增加;总体上看,3种微藻的生长量随NaNO,质量浓度的提高呈现逐渐增加的趋势,但仅在含1875.0mg・L‘1NaNO,的培养液中3种微藻的生长量高于对照(1500.0mg・L~NaN03)。
在含375.0mg・L~NaN03的培养液中培养33d,微藻P9的总脂肪酸含量最高(25.39%),是对照的1.79倍,软脂酸、哑油酸、油酸和硬脂酸的相对含量分别是对照的2.50、2.72、2.24和2.08倍;在含37.5mg・L~NaN03的培养液中培养33d,微藻TH6的总脂肪酸含量最高(20.69%),是对照的1.89倍,软脂酸、亚油酸和油酸的相对含量分别是对照的3.37、1.79和1.92倍;不同处理组间微藻CF5的总脂肪酸含量及组成有一定差异,但随着NaNO,质量浓度的提高变化趋势不明显。
网络出版时间:2014-05-30 10:19网络出版地址:/kcms/doi/10.5846/stxb201308232132.html第35卷第10期生态学报Vol.35, No.10 2015年5月ACTA ECOLOGICA SINICA May.,2015DOI: 10.5846/stxb201308232132富油微藻布朗葡萄藻的分子生态学研究进展马丽芳 , 刘俊稚 , 刘新颖 , 汪志平* , 陈子元(浙江大学原子核农业科学研究所农业部核农所重点开放实验室, 杭州 310029)摘要: 分子生态学是研究生命系统与环境系统相互作用机理及其分子机制的科学,可以从宏观和微观结合的角度真实反映生态现象的本质。
本文在简述产烃布朗葡萄藻形态与化学种等生理生态特征的基础上,重点综述了近年来国内外布朗葡萄藻分子生态学研究的新进展,主要包括分子系统发育学及其与化学种、基因组、地理来源等之间的关系。
经典分类学上,关于布朗葡萄藻属于绿藻门(Chlorophyta)还是黄藻门(Xanthophyta)存在争议,而基于18S核糖体核糖核酸(18S ribosomal ribonucleic acid,18S rRNA)序列的分子系统发育学研究结果将布朗葡萄藻界定为绿藻门、共球藻纲(Trebouxiophyceae)。
依据藻株的产烃种类和化学结构特征,可将布朗葡萄藻划分为A、B和L三个化学种,而布朗葡萄藻的分子系统学进化关系与化学种间高度统一。
在基因组大小上,位于同一大亚聚群中的化学种B与L间却存在明显差异,而进化关系较远的化学种B与A间则更相近。
不同地理来源布朗葡萄藻的18S rRNA序列和内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)多态性较高,提示不同地缘藻株间存有较高的遗传多样性。
最后,本文探讨了布朗葡萄藻分子生态学研究尚待解决的问题,并对今后相关研究动向作了展望。
关键词: 布朗葡萄藻; 形态学; 化学种; 分子生态学; 分子系统发育学Advances in molecular ecology of the oil-rich microalga Botryococcus brauniiMA Lifang, LIU Junzhi, LIU Xinying, WANG Zhiping*, CHEN ZiyuanKey Laboratory of Chinese Ministry of Agriculture for Nuclear-Agricultural Sciences, Institute of Nuclear-Agriculture Sciences of Zhejiang University, Hangzhou 310029, ChinaAbstract: Molecular ecology is defined as a science that studies interactions between life system and environmental system, as well as the corresponding molecular mechanisms. By combining macro and micro aspects, molecular ecology could reflect the nature of ecological phenomena. The green microalga Botryococcus braunii is well known for its ability to accumulate large amounts of hydrocarbon, and it is attractive as a potential resource for renewable biofuel production. This review, on the base of briefly introducing the physio-ecological characteristics of B. braunii concerning morphology and chemical race, mainly addresses the up-to-date achievements of molecular ecology including molecular phylogeny and its relationship with chemical race, genome size and original geographical position. Morphologically, B. braunii is characterised by a botryoid organization of individual pyriform-shaped cells, held together by a refringent matrix containing lipids. In classical taxonomy mainly referring to morphology structures, it is difficult to identify whether B. braunii is a member of Chlorophyta or Xanthophyta, Recently, the molecular phylogenetic results based on 18S rRNA analysis clarified that this alga belongs to Trebouxiophyceae (Chlorophyta). According to the differences of the produced hydrocarbon, at least three chemical races of B. braunii could be identified, respectively named as Race A, B and L. Race A produces essentially odd-numbered n-alkadiene and triene hydrocarbons from C23 to C33; race B produces基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201103007); 国家高技术研究发展(863)计划课题(2012AA050101); 国家自然科学基金项目(10975118); 浙江省院士基金项目(J20110445, D2*******)* 通讯作者Corresponding author. E-mail: zhpwang@triterpenoid hydrocarbons (C n H2n–10, n=30-37), including C30-C37 botryococcenes and C31-C34 methylated squalenes; by contrast, the hydrocarbon product of the race L involves one single C40 tetraterpenoid hydrocarbon, lycopadiene. In addition, the molecular phylogenetic analyses of B. braunii based on 18S rRNA gene sequences shows high consistency between the established phylogeny and the chemical races; meanwhile, there seems to be some correspondence between the alga evolutionary relationship and the hydrocarbon products. On the genomic level, the genome size is similar in race B (166.2Mb) and race A (166.0Mb) which are in far evolutionary relationships, whereas it exists significant differences between race B and race L (211.3Mb) which are from the same cluster. The significance of this discrepancy in terms of how these chemical races diverged is not clear at this time. Moreover, genetic relationship of this alga strain originally isolated from different geographical locations is established by molecular phylogenetic analysis, indicating both high genetic diversity in alga strains and high genetic polymorphism in DNA segments. To conclude, this review discusses some deficiency in the present research and suggests several critical issues that need further study. For instance, the genome and proteome of B. braunii to reconstruct main metabolic pathways which are responsible for lipid production should be sequenced. These finding will definitely aid in directly clarifying the molecular mechanisms of ecological phenomena, thus benefit both the theory development in molecular ecology and the practice process for alga-oil production.Key Words: Botryococcus braunii; morphology; chemical race; molecular ecology; molecular phylogenetics布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)因其脂质含量高、不占用耕地及可利用CO2光合产烃等优势,成为具有重大开发潜力的能源微藻之一[1]。
氮源对2株海洋微藻生长及脂肪酸合成的影响吴伟伟;隆小华;刘兆普;高影影;王长海【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2012(038)001【摘要】以三角褐指藻、扁藻为材料,研究了NaNO3、尿素和NH4Cl等不同氮源对其生长、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、干重、总脂及脂肪酸含量的影响。
结果表明:以尿素为氮源时,三角褐指藻的生物量、生长速率、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白的含量最高,NaNO3和NH4Cl次之;以NH4Cl为氮源时,细胞内的总脂含量最高,占干重的47.5℅。
与三角褐指藻不同,以NH4Cl为氮源时,扁藻的生物量、生长速率、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白的含量最高,尿素和NaNO3次之;当以NaNO3为氮源时,细胞内的总脂含量最高,占干重的38.5℅。
【总页数】5页(P46-50)【作者】吴伟伟;隆小华;刘兆普;高影影;王长海【作者单位】南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点试验室,江苏南京210095;南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点试验室,江苏南京210095;南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点试验室,江苏南京210095;南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点试验室,江苏南京210095;南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点试验室,江苏南京210095【正文语种】中文【中图分类】S852.2【相关文献】1.金针菇菌丝体生长所需要的营养物质的研究(二)—氮源对金针菇菌丝生长的影响 [J], 陈珊;赵国纲2.不同氮源对4种海洋微藻生长的影响 [J], 胡章喜;徐宁;段舜山3.不同氮源对海洋微藻氮同位素分馏作用的影响 [J], 俞志明;Waser N AD;Harrison P J4.比生长速率和氮源对毕赤酵母生产重组鲈鱼生长激素的影响 [J], 魏春;周祥山;张元兴5.营养盐对三角褐指藻生长及脂肪酸合成的影响 [J], 吴伟伟;高影影;隆小华;刘兆普;王长海因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
氮、磷对缺刻缘绿藻生长、总脂及花生四烯酸积累的影响罗梦柳;桑敏;张成武;李爱芬【摘要】本文以缺刻缘绿藻(Parietochloris incisa)为实验材料,研究了其在四种不同氮、磷浓度下的生长、总脂(TL)及花生四烯酸(AA)含量的变化,分析测定了低氮和低磷浓度下脂肪酸的组成.结果表明:在BG-11培养基基础上,氮浓度的改变对缺刻缘绿藻的生物量影响不明显,不同氮浓度下的最终生物量均在2.1 g·L-1左右.在低氮浓度下TL和AA达到最大,分别为33.37%(%干重)和36.63%(%总脂肪酸,TFA),其中AA占藻体干重的11.56%.不同磷浓度对缺刻缘绿藻的生长有显著影响,最终生物量在0.90~2.07 g·L-1之间.TL在8~20 mg·L-1的磷浓度范围内没有明显变化,为28%左右.TL与氮、磷浓度呈显著负相关关系,且低氮有利于AA的积累.【期刊名称】《天然产物研究与开发》【年(卷),期】2010(022)003【总页数】5页(P378-382)【关键词】缺刻缘绿藻;氮浓度;磷浓度;脂肪酸;总脂;花生四烯酸【作者】罗梦柳;桑敏;张成武;李爱芬【作者单位】暨南大学水生生物研究中心,热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州,510632;暨南大学水生生物研究中心,热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州,510632;暨南大学水生生物研究中心,热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州,510632;暨南大学水生生物研究中心,热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】Q949.21;Q17花生四烯酸 (Arachidonic acid,AA)是前列腺素、血栓烷素和白三烯的前体物质,也是母乳成分之一,具有重要的生物学功能[1,2]。
AA的传统来源是动物的肝脏和鱼油,但这些组织中 AA的含量很低,并且有异味,无法满足市场需求。
不同氮源对混养小球藻生长和部分生化组成的影响葸玉琴;崇梅;朱巧巧;杨红;达文燕【摘要】探讨不同氮源对小球藻生理活动的影响。
在添加葡萄糖且提供光照的混养条件下,检测研究尿素、KNO3、NH4NO3和NH4Cl四种氮源对普通小球藻(Chlorellavulgaris)生长、光合色素含量、细胞内蛋白质含量、多糖含量以及油脂含量的影响。
结果表明, KNO3是促进混养小球藻生长和多糖、油脂积累的最佳氮源,以KNO3为氮源时,油脂含量达到了17•93%;尿素是促进混养小球藻光合色素和蛋白质积累的最佳氮源。
在实际应用中,可以根据不同的需求来选择适宜的氮源。
%To explore effects of different nitrogen sources on the physiological activity of Chlorella , the effects of four kinds of nitrogen sources (urea , KNO3 , N H4 NO3 and N H4 Cl) on the grow th , content of photosynthetic pigment ,intracellular protein ,polysaccharide and lipid of Chlorellavulgaris are examined and studied under the mixotrophic condition of glucose and illumination . The results indicate that KNO3 is the best nitrogen source for the grow th and accumulation of polysaccharide and lipid of mixotrophic Chlorella . The content of lipid can reach 17•93% when KNO3 is used as nitrogen source . The optimal nitrogen source for accumulation of photosynthetic pigment and protein is urea . A suitable nitrogen source may be selected according to different needs in practice .【期刊名称】《西北师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P82-86)【关键词】普通小球藻;氮源;混合营养;生化组成【作者】葸玉琴;崇梅;朱巧巧;杨红;达文燕【作者单位】西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070;西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070;西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070;西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070;西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】Q945.79;Q949.21氮素营养作为微藻生长的物质基础之一,在微藻的各种新陈代谢反应中起着至关重要的作用.氮缺乏会抑制藻细胞的正常生长和细胞内各组分的合成[1],氮源的类型、含量和可利用性都对微藻的生长和生化组成有影响[2-4].氮元素在组成小球藻的元素中含量为第二,迄今还没有证据表明小球藻能够直接利用空气中的氮,因而氮源是小球藻培养基中必不可缺的氮素营养[5].目前国内外对微藻氮源的研究报道主要集中在清除环境污染[6,7]、净化水体有机质[8]等方面.对于氮源影响小球藻生长的研究主要集中在NaNO3,CO(NH2)2等氮源[9,10].余若黔等[5]研究小球藻(Chlorella vulgaris)的异养生长特性时发现,小球藻能不同程度地利用各种氮源(硝酸钾、硝酸钠、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、尿素、甘氨酸等),而在不同的氮源条件下,小球藻的生长状况差别很大.另外,有报道表明蛋白胨、氨基酸等也可以作为微藻混合营养的氮源[11].早在1957年,藻类就被用于去除稳定塘中的氮[12],由于藻类在生长过程中对氮的需求量较大,因而可除去水中的氮[13].Nirmala等[14]用稀释过的生活污水培养念珠藻和小球藻,并观测了培养过程中两种藻的生长情况,结果表明它们可以在污水中正常生长而不受其毒性的影响,因此可有效清除污水中的总氮(TN)、总有机碳(TOC)等.混养方式与微藻生长的实际环境更为相似,混养条件下小球藻的生长情况更好,各项产率也较高,且混养方式可培养的微藻种类较多[15],因而混养是微藻培养的一种理想模式,具有潜在的应用价值[16].因此研究混合营养方式下微藻对氮源的利用特点具有重要的意义.同时,也可以利用微藻混合营养方式高生物量的优势,来清除含氮有机废水,达到消除水体污染、净化水源的目的,所以本研究在环境保护领域等具有重要意义.1.1 实验材料本实验所用藻种为普通小球藻(Chlorella vulgaris).实验用普通小球藻培养基为SoilEM培养基[16],操作中将其各成分配置成100倍母液低温储藏,配置实验用培养基时按照其倍数稀释配备.1.2 实验设计分别以尿素、KNO3、NH4NO3和NH4Cl 4种不同的氮素作为小球藻生长的氮源,来考察小球藻对各个形态氮源的利用情况.根据相关文献[10,17],结合本实验设计,选取混养条件下小球藻最适宜的氮浓度为0.5 g·L-1.实验中各处理葡萄糖浓度、光照强度见表1,光暗时间比为12 h/12 h,每组设3个平行.1.3 测定指标及方法1.3.1 普通小球藻生长曲线的绘制采用浊度比色法[18]测定藻密度,每24 h从培养瓶中取一定量藻液适当稀释后测680 nm处吸光值,根据标准曲线[Y(g·L-1)=0.3851×A680-0.017(R2=0.9967)]计算质量浓度(g·L-1).1.3.2 光合色素含量的测定三波长比色法[16].1.3.3 蛋白质含量的测定考马斯亮蓝染色法[19].1.3.4 多糖含量的测定蒽酮比色法[20].1.3.5 油脂含量的测定正己烷提取-称重法[16].2.1 不同氮源对混养小球藻生长的影响在氮浓度和葡萄糖浓度初始值相同的培养基中,KNO3、NH4NO3、尿素和NH4Cl均能使小球藻正常生长,但不同氮源对小球藻生长影响不同(图1).如图1显示,培养至第1 d时,4种不同氮源对小球藻生长的影响不明显.培养至第3 d 时,KNO3组小球藻迅速生长,NH4NO3和尿素对小球藻生长影响不明显.至第6 d可看出,以KNO3作为氮源时,小球藻生长速率最快,其生物量显著高于其它三种氮源.而以NH4Cl作为氮源时,培养第1 d小球藻生长正常,在此之后小球藻的生长几乎处于停滞状态.上述结果表明,在这四种氮源中KNO3是利于小球藻快速稳定生长的最佳氮源.培养基的pH会随的消耗而降低,这不利于微藻的生长[21].以NH4Cl作为混养小球藻的氮源时,小球藻生物量上升缓慢可能就是这一原因.潘庭双等[22]研究了氮源对微绿球藻的作用,得出用NaNO3和CO(NH2)2时效果要好于NH4Cl的结论.李庆彪等[23]的研究指出,中的氮不能直接被单细胞藻类利用,而是要把它还原成的形式,再被藻细胞利用.这一过程会降低培养基的pH并且消耗能量,但最终却并不影响小球藻的生长,因为与此同时伴随着质子共转运现象[24].因而以KNO3为氮源时小球藻生长最好,而以NH4NO3为氮源时小球藻生长优于NH4Cl.以尿素为氮源时,培养基的pH值也有所下降,所以在一定程度上抑制了小球藻的生长[24].2.2 不同氮源对混养小球藻光合色素含量的影响图2为培养6 d后,不同氮源条件下混养小球藻叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的积累量.可以看出,使用尿素后混养小球藻细胞内叶绿素a和叶绿素b的积累量高于其它几种氮源(P<0.05).据报道[25],环境pH值能显著影响蛋白核小球藻叶绿素a的积累.实验中以KNO3、NH4NO3和NH4Cl作为氮源时,混养小球藻的叶绿素积累量都低于尿素组,这可能是因为它们作为氮源时培养基的pH发生变化而不利于叶绿素积累.而以尿素作为混合营养小球藻的唯一氮源时,其叶绿素积累量最高,可能是因为其pH变化幅度较小.赵华等[26]研究了氮源对小球藻色素积累的影响,发现尿素最有利于藻细胞色素的积累.从图2可以看出,铵态氮、硝态氮和尿素对混养小球藻细胞内类胡萝卜素积累量的影响与叶绿素的趋势相近,各种形式的氮源也同样能显著的影响混养小球藻类胡萝卜素的含量(P<0.05).其中,以尿素为氮源时,混养小球藻类胡萝卜素的积累量最高,而NH4Cl组则最低.以上结果表明,在这几种氮源中尿素是混养小球藻光合色素积累的最佳氮源.2.3 不同氮源对混养小球藻细胞内蛋白质含量的影响蛋白质是生命活动的执行者,氮素营养会影响小球藻内蛋白质的合成.表2为不同氮源下混养小球藻单位质量、单位体积蛋白质含量及其产率的对比.从表2可以看出无论是单位质量还是单位体积混养小球藻总蛋白质含量,都是尿素的大于硝态氮(KNO3),硝态氮又大于铵态氮(NH4NO3),并且四种氮源对混养小球藻蛋白质含量积累的影响差异显著(P<0.05).这可能是由于各种氮源对培养基pH的影响导致混养小球藻细胞内蛋白质合成和积累受到影响.因此,这四种氮源中尿素是混养小球藻蛋白质积累的最佳氮源.2.4 不同氮源对混养小球藻细胞内多糖含量的影响生物体内的多糖具有重要的作用,天然活性多糖因为能够提高机体的免疫功能,已被应用于医药业[27].由于微藻独特的生长优势,部分微藻多糖已广泛应用于工商业[28].表3是不同氮源下混养小球藻细胞内多糖含量和产率的对比.从表3可以看出,单位质量混养小球藻中多糖积累最多的是以KNO3作为唯一氮源的处理组,其多糖的百分含量也最大,为13.24%.颜昌宙等[29]的研究表明,低浓度-N能促进轮叶黑藻可溶性糖的生成,但-N浓度超过4 mg·L-1时,黑藻的可溶性糖含量在第24 d后明显降低(P<0.05).本实验中各氮源的浓度都为0.5 g·L-1,因而以铵态氮为唯一氮源的混养小球藻多糖含量低于硝态氮.所以在这四种氮源中,KNO3是混养小球藻多糖积累的最佳氮源.2.5 不同氮源对混养小球藻油脂含量的影响图3为不同氮源条件下,混养小球藻油脂积累的情况.从图3可以看出,四种氮源中混养小球藻的油脂积累情况是:KNO3>NH4NO3>尿素>NH4Cl,对应的百分含量分别是17.93%、13.08%、11.38%和8.08%,由此说明适合混合营养小球藻油脂积累的最佳氮源是KNO3.朱义平等[30]的研究也表明硝态氮是小球藻油脂积累的较好氮源.四种氮源对小球藻油脂含量的影响趋势与其对小球藻生长的影响趋势相近,可能也与培养基的pH变化有关.氮源是微藻培养中一种重要的营养物质,对微藻的生命活动有着直接的影响.本实验研究了以葡萄糖为培养基碳源且提供光照的混养条件下,尿素、KNO3、NH4NO3和NH4Cl四种氮源对混合营养小球藻生长、光合色素含量、细胞内蛋白质含量、多糖含量和油脂含量的影响.实验结果表明,不同氮源对混养小球藻生理活动影响显著:① 在促进混养小球藻生长方面,KNO3是最佳选择;② 有利于混养小球藻光合色素和蛋白质积累的最佳氮源是尿素;③ 混养小球藻多糖和油脂积累的最优氮源也是KNO3.微藻的混合营养因能大幅度提高其生物量的积累,所以适合于生物技术的工业化应用,在实际应用中,可以根据不同的需求来选择适宜的氮源.实验表明,各种形态的氮源对混养小球藻各生理特性的影响效果不尽相同,所以单一氮源并不能满足对小球藻最全面优化的培养,而引入混合氮源将可能解决这一问题.在这方面,已有学者[5]开展了相关的工作,相信在不久的将来,混合氮源培养技术将在藻类研究方面发挥重要作用.【相关文献】[1] 江怀真,张维,刘天中,等.氮、磷浓度对小球藻生长及油脂积累的影响[J].食品工业科技,2011,32(6):204-207.[2] HSIEH C H,WU W T.Cultivation of microalgae for oil production with a cultivation strategy of urea limitation[J].Bioresour Technol,2009,100(17):3921-3926.[3] CONVERTI A,CASAZZA A A,ORTIZ E Y,et al.Effect 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第29卷第6期2009年6月生态学报ACT A ECOLOGI CA SI N I CA Vol .29,No .6Jun .,2009基金项目:国家自然科学基金资助项目(40876074,40776078);珠海市科技计划重点资助项目(PC20061045)收稿日期:2008207223; 修订日期:20092032163通讯作者Corres ponding author .E 2mail:tssduan@jnu .edu .cn 不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响胡章喜1,安 民2,段舜山1,3,徐 宁1,孙凯峰1,刘晓娟1,李爱芬1,张成武1(1.暨南大学水生生物研究中心广东广州 510632;2.查尔斯特大学澳大利亚)摘要:以能源微藻布朗葡萄藻B otryococcus braunii 764和B otryococcus braunii 765为实验材料,采用实验室一次性培养的方法,研究了不同氮源及浓度对其生长、总脂和总烃含量的影响。
结果表明,B.braunii 764和B.braunii 765的最适氮源均为硝态氮,且均能够利用硝态氮、亚硝态氮、铵态氮和尿素进行生长,但是不同氮源及其浓度对这两株藻的生长、总脂和总烃含量的影响不同。
B.braunii 764生长速度较B.braunii 765缓慢,但是B.braunii 764的总脂和总烃含量均高于B.braunii 765,最高分别达27.61%和34.21%。
以硝态氮为氮源时,B.braunii 764的细胞OD 值、生物量、总脂和总烃含量分别为1.38、1.81g/L 、27.61%和34.21%,均显著高于其它试验组,而以尿素为氮源时,B.braunii 765的最大OD 值为1.87,以硝态氮为氮源时,其生物量(2115g/L )和总烃含量(27.89%)最高,而铵态氮对二者生长的促进作用以及总脂和总烃含量的影响不明显。
综合考虑,硝态氮是两株葡萄藻较为理想的氮源,而B.braunii 764可以作为一种较有潜力的能源微藻进行开发利用。
关键词:布朗葡萄藻;氮源;生长;总脂;总烃;能源微藻文章编号:100020933(2009)0623288207 中图分类号:Q142,Q145,Q178,Q949 文献标识码:AEffects of n itrogen sources on the growth ,con ten ts of tot a l li p i ds and tot a l hydrocarbon s of B otryococcus braun iiHU Zhang 2Xi 1,AN M in 2,DUAN Shun 2Shan1,3,XU N ing 1,S UN Kai 2Feng 1,L I U Xiao 2Juan 1,L I A i 2Fen 1,ZHANG Cheng 2W u 11Research Center of Hydrobiology,J inan U niversity,Guangzhou,Guangdong 510632,China2Environm ental and Analytical Laboratories,Faculty of Science,Charles S turt U niversity,NSW ,2678,AustraliaA cta Ecologica S in ica,2009,29(6):3288~3294.Abstract:T wo m icroalgae strains,B otryococcus braunii 764and B otryococcu braunii 765,were chosen for studying the effects of different nitr ogen sources and concentrati ons on the gr owth,total li p ids and total hydr ocarbons of energy m icr oalgae in laborat ory .These culture were gr own in Chu10media at ca .24℃,light intensity of ca .100μmol photons ・m -2・s -1,and light 2dark cycle of 12∶12.Four nitr ogen s ources,ie .nitrate,nitrite,ammonium and urea,and six concentrations of 0.5,1,2,4,8and 10mmol N /L for each s ource were app lied .The results showed that all four nitr ogen s ources could be utilized by both B.braunii 764and B.braunii 765for their gr owth,which,however,varied significantly with nitr ogen s ources,nitrogen concentrati ons and m icr oalgae strains .N itrate was the op ti m al nitrogen s ource for the gr owth of both m icroalgae strains .The op tical density,bi omass,total lip ids and total hydr ocarbons of B.braunii 764with nitrate were 1138,1.81g/L,27.61%and 34.21%(of its cell dry weight ),res pectively,which were significantly higher than that of other three nitr ogen s ources,while for B.braunii 765the bi omass and total hydrocarbons with nitrate were als o higher than that of other nitrogen treat m ents,being 2.15g/L and 27.89%,res pectively,with the excep ti on of the op tical density that was the highest with urea (1.87).In comparis on with B.braunii 765,the gr owth rate of B.braunii 764wasa little sl ow,but its total li p ids and t otal hydr ocarbon were higher than that of B.braunii 765,being 27.61%and 34121%,respectively,compared with 15.75%and 27.89%for B.braunii 765.Significant hor mesitic effects with nitr ogen concentrations were als o observed for both m icroalgae strains .A t the concentrati on of 2.0mmol N /L nitrate both the total lip ids and total hydr ocarbon of B.braunii 764were the highest,27.61%and 34.21%,respectively,while B.braunii 765reached its highest t otal li p ids of 15.75%at the concentration of 4.0mmol N /L nitrite,and t otal hydr ocarbons of 27.89%at the concentrati on of 8.0mmol N /L nitrate .Our findings indicated that overall B.braunii 764could be considered as an energy alga candidate for the further exp l oitation and utilizati on of its potential .Key W ords:B otryococcus braunii ;nitr ogen sources;total lip ids;t otal hydrocarbons;energy algae葡萄藻(B otryococcus braunii )隶属于黄藻门(Xanthophyta )、黄藻纲(Xanthophyceae )、柄球藻目(M ischococ 2cales )、葡萄藻科(Botryococcaceae )、葡萄藻属(B otryococcus )[1],是一种世界性分布的淡水单细胞微藻,含有较高的胞外多糖、脂肪酸,尤其是含烃量,最高可达细胞干重的85%[2,3],远远高于其它微生物,燃烧后对大气CO 2含量无净增加,而且葡萄藻所产烃的组成和结构与石油极其相似[4,5],因此,利用葡萄藻生产石油替代品具有潜在的应用价值。
然而葡萄藻生长速度缓慢,倍增时间长,因此研究葡萄藻生长的环境条件对缩短葡萄藻代时、提高生长速率、实现高密度培养十分关键。
氮作为微藻生长必需的基本元素之一,能够合成藻体内蛋白质、核酸、叶绿素,同时也是形成嘌呤、嘧啶、朴啉、氨基糖和胺化合物的基本要素,因此氮对于藻类的生长、发育、繁殖等生理活动有着重要的作用。
而微藻可以利用的氮源范围较宽,无机氮源如氨氮、硝态氮,以及有机氮源,如尿素、酵母膏、胰蛋白胨和氨基酸等,但是不同的藻种对氮源的适应性有差异。
并且不同的氮源和浓度对微藻的生理生化特性影响较大,如微藻的生长状况[6]、胡萝卜素[7]、胞外多糖[8]、脂肪酸的含量[9],以及酶活性等[10]。
本文研究了不同氮源对葡萄藻764株和765株生长、总脂和总烃含量的影响,以期为优良葡萄藻株的筛选和高密度培养提供实验依据。