大规模培养雨生红球藻
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雨生红球藻养殖
雨生红球藻养殖引言雨生红球藻（Gloeocapsa magma）是一种微型自养绿色藻类，广泛分布于自然环境中，常见于湖泊、池塘和水潭等水体中。
近年来，随着人们对生态环境的重视和对水产品需求的增加，对雨生红球藻的养殖也越来越重视。
本文将介绍雨生红球藻的养殖方法和管理技巧。
1. 雨生红球藻的特点•雨生红球藻是一种优质藻类，富含丰富的蛋白质、维生素和必需氨基酸等营养物质。
•雨生红球藻具有较高的生长速度和生物量，可在短时间内得到丰富的产量。
•雨生红球藻具有较强的抗逆性和适应性，能在较恶劣的环境中存活和繁殖。
•雨生红球藻在水体中可以起到一定的净化作用，吸收有害物质，并释放出氧气。
2. 雨生红球藻的养殖方法1.选址：选择水质清洁、光照充足且无污染的地方，如湖泊、池塘和水潭等。
2.水质处理：保证养殖水体的PH值在6.5-8.5之间，并进行适当的搅拌和曝气以增加溶氧量。
3.引种：选择优质的雨生红球藻作为种苗，进行适当的培养和繁殖，然后将其引种到养殖水体中。
种植密度一般为每立方米水体2-5克。
4.管理养护：定期监测水质指标，保持水体清洁。
控制温度在18-25摄氏度范围内，避免过度日晒和过度阴暗。
定期添加适量的营养物质和微量元素，提供足够的养分供给。
5.防病治虫：定期检查养殖水体，发现有害物质和病虫害及时进行处理，采取物理、化学或生物的方式进行防治。
6.收获：根据需求和水体状况，在适当的时间进行雨生红球藻的收获。
可以通过过滤或沉淀等方式进行分离和提取。
3. 雨生红球藻的养殖管理技巧•科学饲料：根据雨生红球藻的生长特点和需求，选择合适的饲料，如无机盐、有机物和生物饲料等。
注意饲料的营养均衡和适量投喂，避免过度和不足。
•控制水质：定期检测水质指标，保证PH值和溶氧量的稳定，避免过度肥料和过度饲料等不当操作。
•合理密度：根据养殖水体的面积和养殖设施的条件，确定合适的种植密度。
避免过度密植和过度竞争，影响雨生红球藻的生长和产量。
雨生红球藻的培养方法
雨生红球藻的培养方法以雨生红球藻的培养方法为标题，本文将介绍雨生红球藻的培养方法及相关注意事项。
一、培养基准备雨生红球藻的培养基可以选择液体培养基或固体培养基。
液体培养基的基本组成包括：氮源、磷源、钾源、微量元素、有机碳源等。
固体培养基则需要添加适量的琼脂糖或琼脂。
二、分离红球藻菌株1. 从自然环境中采集红球藻样品，可以选择湖泊、河流或水库等水域。
2. 将采集到的样品经过筛网过滤，去除大颗粒杂质。
3. 将过滤后的样品转移到无菌培养皿中，观察样品中是否存在红球藻。
4. 如果存在红球藻，可通过显微镜观察红球藻细胞的形态和数量，选择红球藻细胞较为纯净的培养皿。
三、红球藻的传代培养1. 用移液管将纯净的红球藻细胞转移到新的培养皿中，注意不要带入杂质。
2. 液体培养基中，红球藻的培养密度应控制在适宜范围，一般为1×10^4至1×10^6个细胞/mL。
3. 固体培养基中，将红球藻细胞均匀涂布在培养皿表面，避免细胞过于密集。
4. 培养皿需要放置在适宜的光照条件下，一般为光照强度100 μmol/(m^2·s)、光周期12:12小时（光照：黑暗）。
5. 培养皿需要放置在适宜的温度下，一般为20-25摄氏度。
四、培养过程中的注意事项1. 培养皿要保持无菌状态，避免细菌或其他微生物的污染。
2. 培养基的配制要准确，各种营养物质的浓度要适宜。
3. 培养过程中要注意光照和温度的控制，保持稳定的环境条件。
4. 定期观察培养皿中红球藻的生长情况，及时调整培养条件。
5. 避免培养皿中红球藻细胞过度生长，导致细胞密度过高。
五、红球藻的收获和保存1. 当红球藻细胞达到一定密度时，可以进行收获。
收获方法可以选择离心沉淀或滤膜过滤等。
2. 收获后的红球藻细胞可以用无菌水进行洗涤，去除培养基中的残留物。
3. 可以选择将红球藻细胞冻干保存，或者用液氮冷冻保存。
六、结语通过合理的培养方法和注意事项，可以成功培养雨生红球藻。
雨生红球藻的培养方法
雨生红球藻的培养方法
雨生红球藻（Gloeocapsa lava）是一种常见的水生蓝藻，可以
通过以下步骤进行培养：
1. 制备培养基：雨生红球藻可以在常用的藻类培养基中生长，如BG-11培养基。
BG-11培养基的配方包括：硝酸铵、硝酸镁、一磷酸钾、二磷酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硼酸、钼酸铵等。
可以根据需要调整培养基的pH值。
2. 准备培养容器：选择透明的培养容器，如玻璃烧杯或培养皿。
3. 接种培养液：从天然水体中采集雨生红球藻，将适量的雨生红球藻接种到培养液中。
4. 培养条件：将培养容器放置在光照强度适中的环境中，如实验室光照箱或日光灯下。
保持培养温度在20-30摄氏度之间。
5. 光照和通风：提供适量的光照，但避免过强的直射光。
同时保持培养容器的通风，可以定期轻轻搅拌培养液，以促进氧气和二氧化碳的交换。
6. 培养液的维护：定期（通常是每周一次）更换新的培养液，以保持营养物质的供应和避免污染。
7. 观察和记录：在培养过程中，观察和记录雨生红球藻的生长情况，包括形态特征、颜色变化和密度增长等。
需要注意的是，培养雨生红球藻需要一定的实验室设备和基本的细菌培养技术。
正确的操作和注意卫生，可以提高培养成功的几率。
雨生红球藻的大规模培养以及虾青素的提取技术
红 球 藻 冲 至 排 水 口的水 容 器 ． 同 时利 用 高 速 连 续 离 心 机 对 冲 出 的含 雨
１ 雨 生 红球 藻 的大 规 模 培 养
目前雨生红球 藻的培养主要分 为两个 阶段 ： 细胞生长繁殖 阶段 和 虾青 素的积累阶段 １ ． １ 细胞 生 长 繁殖 阶段 雨生红球 藻的生长繁殖 阶段采用逐级扩大培养 的方式 各级培养 所需淡 水取 自程海 湖 ． 营养液配 制与补 充均采用 ＭＡＶ母液 。 １ ． １ ． １ 一级 培养 利用 ５ ０ ０ Ｏ ａ ｒ ｌ 三角瓶 室内密封恒温 培养 三角烧瓶使用之前用草 酸清洗并用清水 冲洗三遍 ， 每 瓶加入培养所用 淡水 ． 加热 煮沸消毒后 用牛皮 纸和橡 皮筋 密封并冷却至室 温 加入适 量营养 盐母液后 ， 藻液 按 １ ： ３的 比 例 接 入 ， 接种细胞 密度为 １ ０ ０ ０ ～ ６ ０ ０ ０个 ／ 毫升 ， 密 封培养 。 光照强度控 制在 ４ ０ ０ ０ ～ ５ ０ ０ ０ １ ｘ ．每天摇瓶 ３ ～ ４次以保证充足的二氧化 碳溶 解量 ． 室内温度控 制在 ２ ５ ～ ２ ７ ℃。每天取样计数 ． 监测 藻细胞 的浓 度 待细胞处 于指数生长期 时 ． 取一部分 藻液继续用 于一级培养 ． 以保 证藻种 的规模 ： 一部分用 于二级培养 ． 以逐级扩大生产规模 。 １ ． １ ． ２ 二级 培养 利用 ５ ０ Ｌ白色塑料桶密封充气培养 充气 系统包括鼓风机 ． 主充 气管 ． 支充气管和气石 ， 支充气管 和气石需加热 煮沸消毒后才可使用 。 白桶使用之 前用消毒水清洗并用清水 冲洗干净 ． 加入淡水 ４ ５ Ｌ后再加 入 消毒 片消 毒 消毒 ６ ｈ后加入适量硫代硫酸钠 中和漂 白精 ． 待完全 中 和后 加入营养盐母 液并接人 一级培养至指数生 长期的藻种 ． 接种 比例 根据 藻液的浓度确 定 ． 并将 已加热 消毒后 的支 充气 管和气石安装好进 行充 气 ．用尼龙塑料和橡皮筋 密封 培养过程 中光 照控制在 ４ Ｏ 【 ） （ 】 一 ． 待藻 细胞进入到指数生长期时 ， 培 养至细胞密度为 ｌ ０万～ ２ ５万个， 毫升 ． 扩大至三级 培养 １ ． １ ＿ ３ 三级 培 养 利用 １ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ｍ ２水泥池搅拌培养 消毒池和搅拌车用消毒水清 洗干净后 ． 加入 培养所需淡水 ， 高度控制在 ３ ０ ～ ４ ０ ｅ ａ。 ｒ 按照 比例均匀加 人漂 白粉原池 消毒过夜 消毒 ６ ｈ 后加入适量硫代硫酸钠 中和漂 白粉 ． 待完全中和后加 入营养盐母液 并接入藻种 ，搅拌培养 ． 光 照控制在 ５ ０ ０ ０ ６ ０ ０ ０ ｌ ｘ 每天计数监测藻细胞密度 ． 培养至雨生红球藻细胞密度 达到 ６ 万～ １ ２万个／ 毫升 ． 到达适宜密度时用于下一 步生产 流程 。 关 于雨生红球藻的大规模培养技术 ． 已取得 了一项专利 ： 大规模培 养雨生红球藻和转化虾青素的装置和简易方法（ 专利号： Ｚ Ｌ ２ ０ ０ ６ １ ０ １ ５ ４ ６ ７ ８ ） ， 并有 一项专利 已受 理 ： 一种培 养雨 生红球藻生产 虾青素 的方 法（ 申请
１ 雨 生 红球 藻 的大 规 模 培 养
目前雨生红球 藻的培养主要分 为两个 阶段 ： 细胞生长繁殖 阶段 和 虾青 素的积累阶段 １ ． １ 细胞 生 长 繁殖 阶段 雨生红球 藻的生长繁殖 阶段采用逐级扩大培养 的方式 各级培养 所需淡 水取 自程海 湖 ． 营养液配 制与补 充均采用 ＭＡＶ母液 。 １ ． １ ． １ 一级 培养 利用 ５ ０ ０ Ｏ ａ ｒ ｌ 三角瓶 室内密封恒温 培养 三角烧瓶使用之前用草 酸清洗并用清水 冲洗三遍 ， 每 瓶加入培养所用 淡水 ． 加热 煮沸消毒后 用牛皮 纸和橡 皮筋 密封并冷却至室 温 加入适 量营养 盐母液后 ， 藻液 按 １ ： ３的 比 例 接 入 ， 接种细胞 密度为 １ ０ ０ ０ ～ ６ ０ ０ ０个 ／ 毫升 ， 密 封培养 。 光照强度控 制在 ４ ０ ０ ０ ～ ５ ０ ０ ０ １ ｘ ．每天摇瓶 ３ ～ ４次以保证充足的二氧化 碳溶 解量 ． 室内温度控 制在 ２ ５ ～ ２ ７ ℃。每天取样计数 ． 监测 藻细胞 的浓 度 待细胞处 于指数生长期 时 ． 取一部分 藻液继续用 于一级培养 ． 以保 证藻种 的规模 ： 一部分用 于二级培养 ． 以逐级扩大生产规模 。 １ ． １ ． ２ 二级 培养 利用 ５ ０ Ｌ白色塑料桶密封充气培养 充气 系统包括鼓风机 ． 主充 气管 ． 支充气管和气石 ， 支充气管 和气石需加热 煮沸消毒后才可使用 。 白桶使用之 前用消毒水清洗并用清水 冲洗干净 ． 加入淡水 ４ ５ Ｌ后再加 入 消毒 片消 毒 消毒 ６ ｈ后加入适量硫代硫酸钠 中和漂 白精 ． 待完全 中 和后 加入营养盐母 液并接人 一级培养至指数生 长期的藻种 ． 接种 比例 根据 藻液的浓度确 定 ． 并将 已加热 消毒后 的支 充气 管和气石安装好进 行充 气 ．用尼龙塑料和橡皮筋 密封 培养过程 中光 照控制在 ４ Ｏ 【 ） （ 】 一 ． 待藻 细胞进入到指数生长期时 ， 培 养至细胞密度为 ｌ ０万～ ２ ５万个， 毫升 ． 扩大至三级 培养 １ ． １ ＿ ３ 三级 培 养 利用 １ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ｍ ２水泥池搅拌培养 消毒池和搅拌车用消毒水清 洗干净后 ． 加入 培养所需淡水 ， 高度控制在 ３ ０ ～ ４ ０ ｅ ａ。 ｒ 按照 比例均匀加 人漂 白粉原池 消毒过夜 消毒 ６ ｈ 后加入适量硫代硫酸钠 中和漂 白粉 ． 待完全中和后加 入营养盐母液 并接入藻种 ，搅拌培养 ． 光 照控制在 ５ ０ ０ ０ ６ ０ ０ ０ ｌ ｘ 每天计数监测藻细胞密度 ． 培养至雨生红球藻细胞密度 达到 ６ 万～ １ ２万个／ 毫升 ． 到达适宜密度时用于下一 步生产 流程 。 关 于雨生红球藻的大规模培养技术 ． 已取得 了一项专利 ： 大规模培 养雨生红球藻和转化虾青素的装置和简易方法（ 专利号： Ｚ Ｌ ２ ０ ０ ６ １ ０ １ ５ ４ ６ ７ ８ ） ， 并有 一项专利 已受 理 ： 一种培 养雨 生红球藻生产 虾青素 的方 法（ 申请
雨生红球藻的大规模培养以及虾青素的提取技术
虾青素是近年来走入国际研发领域的类胡萝卜素。
它广泛存在于自然界中,也是海洋动物体内最主要的类胡萝卜素之一。
研究表明,虾青素具有强大的清除氧自由基的能力,其抗氧化性是类胡萝卜素的10倍,是维生素E的550倍,被誉为“超级抗氧”[1-2]。
鉴于虾青素的抗氧化功能,且对人体的绝对安全性,在国外已被广泛应用于医药,食品,保健及水产养殖业中[3-4]。
雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)在特定的条件下可积累本身干重的1%以上的虾青素,是天然虾青素“浓缩品”和最好的生物来源[5-6]。
雨生红球藻是一种淡水单细胞微藻,属绿藻门、绿藻纲、团藻目、红球藻科、红球藻属。
其具有特殊的生物学性质,即在弱光及营养丰富的条件下,以游动的绿色营养细胞存在,而在不利于其生长的条件下,以不动厚壁孢子存在,同时在体内积累大量的虾青素[7-8]。
鉴于雨生红球藻此生长特点,目前国际上成功的生产模式都采用了两阶段生产方式,即先采用封闭式光生物反应器培养系统实现细胞的高密度营养生长、克服污染问题,再采用流行的开放池系统在胁迫条件下使细胞积累虾青素[9]。
本项目旨在利用雨生红球藻的培养及虾青素的提取实验中获得的方法,结合现实生产条件,将技术应用到生产实际中,进一步的推广雨生红球藻的大规模培养和虾青素的提取技术。
1雨生红球藻的大规模培养目前雨生红球藻的培养主要分为两个阶段:细胞生长繁殖阶段和虾青素的积累阶段。
1.1细胞生长繁殖阶段雨生红球藻的生长繁殖阶段采用逐级扩大培养的方式。
各级培养所需淡水取自程海湖,营养液配制与补充均采用MAV母液。
1.1.1一级培养利用5000ml三角瓶室内密封恒温培养。
三角烧瓶使用之前用草酸清洗并用清水冲洗三遍,每瓶加入培养所用淡水,加热煮沸消毒后用牛皮纸和橡皮筋密封并冷却至室温。
加入适量营养盐母液后,藻液按1:3的比例接入,接种细胞密度为1000~6000个/毫升,密封培养。
光照强度控制在4000~5000lx,每天摇瓶3~4次以保证充足的二氧化碳溶解量,室内温度控制在25~27℃。
《培养条件对雨生红球藻积累虾青素的调控研究》
《培养条件对雨生红球藻积累虾青素的调控研究》一、引言雨生红球藻是一种常见的水生微藻，其内含的虾青素是一种具有强大抗氧化活性的物质，在食品、化妆品和医药领域有着广泛的应用。
近年来，随着对虾青素功能的深入研究，雨生红球藻的培养及其虾青素积累的调控机制逐渐成为研究的热点。
本文将重点探讨不同培养条件对雨生红球藻积累虾青素的影响，以期为优化其培养过程和提高虾青素产量提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料本研究所用雨生红球藻购自某生物公司，并进行了纯化与保存。
实验所用试剂均为分析纯。
2. 方法（1）培养条件设置实验设置了不同光照强度、温度、pH值、营养盐浓度等条件，以探究各因素对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响。
（2）培养方法采用液体培养法，将雨生红球藻接种于含有不同培养条件的液体培养基中，定期观察其生长情况及虾青素含量变化。
（3）测定与分析使用分光光度计测定雨生红球藻的生长情况，采用高效液相色谱法测定虾青素含量。
对实验数据进行统计分析，探讨各因素对虾青素积累的影响。
三、结果与讨论1. 光照强度对虾青素积累的影响实验结果表明，在适宜的光照强度下，雨生红球藻的生长及虾青素积累达到最佳状态。
光照过强或过弱均会抑制虾青素的积累。
因此，在培养过程中应选择合适的光照强度，以促进雨生红球藻的生长和虾青素的积累。
2. 温度对虾青素积累的影响温度是影响雨生红球藻生长及虾青素积累的重要因素。
在适宜的温度范围内，雨生红球藻的生长及虾青素积累达到最佳状态。
当温度过高或过低时，雨生红球藻的生长受到抑制，虾青素的积累也会受到影响。
因此，在培养过程中应选择适宜的温度条件。
3. pH值对虾青素积累的影响pH值对雨生红球藻的生长及虾青素积累具有显著影响。
在适宜的pH值范围内，雨生红球藻的生长及虾青素积累达到最佳状态。
当pH值过高或过低时，会抑制雨生红球藻的生长和虾青素的积累。
因此，在培养过程中应控制好培养基的pH值。
4. 营养盐浓度对虾青素积累的影响营养盐浓度是影响雨生红球藻生长及虾青素积累的重要因素之一。
雨生红球藻规模化培养技术的研发进展
雨生红球藻规模化培养技术的研发进展蔡明刚;李峰【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(055)005【摘要】作为一种重要的类胡萝卜素,天然虾青素因其强抗氧化能力而具有抗癌、增强免疫、抗紫外线、着色等功效,故具有很高的经济价值和市场需求.雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)被公认为天然虾青素的最佳来源,现已成功实现规模化培养.另一方面,由于其生长缓慢、易受污染等特点使其大规模高密度培养受到限制,该领域研究遂成为当前国际研究和生产方面的重要课题.目前,雨生红球藻规模化培养技术主要分为开放式和封闭式两类,后者主要包括管道式光生物反应器、立柱式光生物反应器、平板式光生物反应器、薄膜式光生物反应器以及半球体式光生物反应器等培养技术.归纳和总结了目前全球雨生红球藻产业化培养的技术现状,并对新的培养技术做了简单的介绍,以期为我国雨生红球藻规模化养殖提供技术参考.【总页数】9页(P733-741)【作者】蔡明刚;李峰【作者单位】厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102【正文语种】中文【中图分类】S969.24【相关文献】1.雨生红球藻的大规模培养以及虾青素的提取技术 [J], 徐青山;李晓香;张娇;秦玉明;骆其君2.藻际可培养细菌对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响 [J], 李芸;刘发龙;王巧晗;刘岩;李景玉;宫庆礼3.雨生红球藻高产虾青素的培养条件优化 [J], 孙双;张婷;方琰;胡莎莎;黄思琦;叶其然;兰利琼;卿人韦4.两种培养基间雨生红球藻细胞生长分化差异及磷的作用 [J], 李林品;张勇;吴秋瑾5.雨生红球藻规模化培养工艺的构建与应用 [J], 刘伟;刘建国;林伟;王增福;李颖逾;史朋家;薛彦斌;崔效杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
极具经济价值的微藻---雨生红球藻
虾青素 ， 但培养液中氯化钠浓度大于 １ ％时可使红
球 藻大 量死亡 。它 在 中性 稍偏 碱 的条件 下生 长 ， 对 ｐ Ｈ缓 冲能力 弱 ， 其 生长 状况 与培 养液 ｐ Ｈ的稳定 性 有 着密 切关 系 ， 其 光照强 度适 宜 于补偿 光照 强度 和 饱 和光 照强度 之 间 。以上 种 种 要 求使 得 其 养 殖 条 件难 以控 制 ， 且 虾 青 素 的提取 费用 较 高 ， 因此 阻 碍 了雨生 红球 藻 的进 一 步 开 发利 用 。 目前 有 能 力 商 业 化养 殖雨 生红 球藻 的企业 ， 全球 只 有 ５ 个 国家 的
的类胡 萝 卜 素， 因此 它是 能作用 于脑 细胞 和眼球 视 网膜 的唯一 一种 类胡 萝 卜 素， 它 还能 预 防老年 痴呆
症、 帕金森氏症等神经性疾病的发生 。目前市场价
格每 千克２ ０ ０ ０ 多美元 ， 这 使 得 雨 生 红 球 藻 成 为 微
藻 中的Ｕ Ｊ Ｉ 化学集 团（ 控制瑞典 、 夏威夷两
小球 藻之 后 的又一 高经济 价值 的微 藻 ， 其 虾青 素 的
或靠海 的周期性有水的浅水湾边上 ， 在雨后岩石上 的小水坑上极易看到它 ， 零散地附着在不渗水的坚 硬物体上。这种藻类的生命历程经过一个红色 的 休眠阶段 ， 之后是一个绿色 的游动阶段 ， 再之后 又
是一个 红 色 的休 眠 阶段 。 大规 模生 产雨 生红球 藻 可分为 两个 阶段 ： 一个 是对 雨生 红球 藻 的培 养 ， 使 藻 细 胞 高 密度 生 长 ； 二 是在 胁迫 条件 下 使 它 累 积较 多 虾 青 素 。雨 生 红球 藻适 宜 于低温 生长 ， 盐度 适 当增加 可促进 孢 子形成
Ｊ 鬈
极具经济价值的微藻一 雨生红球藻
《培养条件对雨生红球藻积累虾青素的调控研究》
《培养条件对雨生红球藻积累虾青素的调控研究》一、引言雨生红球藻是一种广泛存在于淡水环境中的微藻，具有较高的生物活性物质，特别是其积累的虾青素。
虾青素是一种重要的天然色素，具有极强的抗氧化性能，在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用价值。
因此，对雨生红球藻中虾青素积累的调控研究具有重要意义。
本文将重点探讨不同培养条件对雨生红球藻积累虾青素的影响，为优化其生长和虾青素积累提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料本研究所用雨生红球藻采自淡水湖泊，经过纯化培养后用于实验。
实验所用的试剂均为分析纯。
2. 方法（1）培养条件设置实验设置不同光照强度、温度、pH值、营养盐浓度等条件，以探究各因素对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响。
（2）虾青素含量测定采用分光光度法测定雨生红球藻中虾青素的含量。
（3）数据处理与分析实验数据采用SPSS软件进行统计分析，用图表直观展示结果。
三、结果与讨论1. 光照强度对虾青素积累的影响实验结果显示，在一定范围内，随着光照强度的增加，雨生红球藻的虾青素含量也相应增加。
但当光照强度超过一定阈值时，虾青素含量反而下降。
这可能是由于过强的光照导致藻细胞受到光抑制，影响其正常生长和代谢。
因此，适宜的光照强度是促进雨生红球藻积累虾青素的关键因素。
2. 温度对虾青素积累的影响温度对雨生红球藻的生长和虾青素积累具有显著影响。
在适宜的温度范围内，提高温度可以促进虾青素的合成和积累。
然而，当温度超过一定限度时，藻细胞的生长和代谢活动将受到抑制，导致虾青素含量下降。
因此，适宜的温度条件对于优化雨生红球藻的虾青素积累至关重要。
3. pH值和营养盐浓度对虾青素积累的影响pH值和营养盐浓度也是影响雨生红球藻虾青素积累的重要因素。
适宜的pH值和营养盐浓度可以促进藻细胞的生长和代谢，从而提高虾青素的积累。
然而，过高或过低的pH值以及过量的营养盐都会对藻细胞的生长和虾青素的合成产生不利影响。
因此，需要控制适宜的pH值和营养盐浓度以优化雨生红球藻的虾青素积累。
雨生红球藻诱变株1号大量培养试验
第24卷第11期2005年11月水产科学FISHERIES SCIEN CEVol.24No.11Nov.2005雨生红球藻诱变株1号大量培养试验柳敏海,蒋霞敏(宁波大学生命学院海洋与水产系,浙江 宁波 315211)摘 要:在白塑料桶和水泥池中进行了雨生红球藻诱变株1号大量培养试验,温度为14~18.5e ,结果为:桶接种密度分别为8.1@103个/m l 、6.5@103个/m l 、6.6@103个/ml,经过12d 的培养,密度分别为14.7@104个/m l 、14.3@104个/ml 、14.7@104个/m l;水泥池接种密度分别为2.0@103个/ml 、5.1@103个/ml 、3.5@103个/m l,经过11d 的培养,密度分别为7.9@104个/m l 、10.0@104个/ml 、9.2@104个/ml 。
动细胞藻密度分别为8.2@104个/ml 、14.7@104个/ml 、22.4@104个/m l,收获到湿藻1616g/m 3、1768g/m 3、2488g/m 3,干藻86g/m 3、92g/m 3、132g/m 3;不动细胞藻密度分别为4.4@104个/m l 、18.9@104个/ml,收获到湿藻1921g/m 3、4677g/m 3,干藻138g/m 3、342g/m 3。
关键词:雨生红球藻;诱变株1号;大量培养中图分类号:Q949129文献标识码:A文章编号:100321111(2005)1120026203收稿日期:2005-01-06; 修回日期:2005-03-211基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(301208);玉环县科技计划项目(200411)1作者简介:柳敏海(1979-),男,硕士,研究方向:藻类与饵料生物培养;通讯作者:蒋霞敏(1957-),女,教授1雨生红球藻(Haemato coccus pluv ialis)为单细胞绿藻,属于绿藻门、团藻目、红球藻科、红球藻属。
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物 (0. 1%N aC l、M gC l2) 都可诱导不动细胞和 类胡萝卜素的形成, 但盐的诱导将导致细胞 密度的显著降低[21、22、25 ]。
F ig 1. Cell m o rp ho logy in d ifferen t stage of
life cycle of H aem a tococcus p lun ia lis.
4
《中国海洋药物》杂志 2001 年第 5 期 (总第 83 期)
大规模培养雨生红球藻生产天然虾青素的 研究进展和产业化现状∃Ξ
魏东, 臧晓南 (青岛海洋大学 海洋生命学院, 青岛 266003)
摘 要: 本文综述了近 10 年来国际上在雨生红球藻的生物学特性、细胞内积累天然虾青素的诱导条件方面
的研究进展, 以及应用光生物反应器大规模培养雨生红球藻工业化生产天然虾青素的现状, 并对国内虾青素 的产业化前景进行了展望。
而增加[17～ 19 ]。 也有人认为虾青素的形成是光 保护过程的结果[20]。但也有研究表明, 在黑暗
细胞存在, 而在不利生存的条件下, 则以厚壁 的不动细胞存在, 同时在细胞内积累大量的
中盐胁迫 (mM 级 N aA c) 条件下雨生红球藻 也可合成虾青素, 说明虾青素的合成不依赖于
虾青素而呈红色。 细胞周期中不同阶段的细 光照, 但高光照是最佳的诱导条件。 可能光合
高光强 (90～ 400Λm o l·m - 2 ·s- 1) 是细 胞内虾青素合成最重要的诱导条件, 通常光照 强度越高, 类胡萝卜素的产量越高[12]。研究发
1. 3 氧化压力 溶解氧和多种活性氧分子都可有效地诱
导细胞内积累虾青素, 说明虾青素在细胞内 起着抗氧化剂的重要作用, 能够淬灭由强光 和过度氧化产生的多种活性氧, 防止活性氧 对细胞的伤害[14, 27 ]。如高浓度N aA c 和 F e2+ 的存在, 可使细胞成熟期缩短至 6～ 7 d, 虾青 素的积累量可高达 65p g cell, 这也是目前最 有效 的 诱 导 方 法 之 一。 据 推 测, Fe2+ 通 过 Fen ton 反应产生羟基自由基, 羟基自由基作 为一种活性氧, 为诱导状态下的细胞积累虾 青素提供一种氧化压力。很可能 Fe2+ 的加入 活化了类胡萝卜素合成的酶系统[28、29 ]。
虾青素 (a staxan th in) 是一种红色的天然 类胡萝卜素, 具有清除氧自由基的强大能力, 其抗氧化活性是维生素 E 的 550 倍、类胡萝 卜 素的 10 倍, 被誉为“超级抗氧化剂”[1～ 4], 对人体绝对安全[5～ 8], 目前主要作为人类的 高级保健食品、药品, 以及水产养殖动物和家 禽、家畜的饲料添加剂, 国际市场价格高于每 公斤 3000 美金, 市场前景非常广阔[9、10 ]。
此外, 在营养细胞培养液中添加细胞分 裂抑制剂长春灭瘟碱 (vinb la stin) , 可抑制细 胞分裂并启动虾青素的积累[ 25 ]。
现, 在强光下叶绿体外的类胡萝卜素可扩展到 整个细胞, 覆盖整个叶绿体以进行遮挡, 光合
2 大规模培养雨生红球藻生产虾青素的产 业化现状
作用活性显著降低, 同时虾青素酯占总类胡萝 卜素的比例可高达 99% [15、16 ]。因此, 虾青素作
雨 生红球藻 (H aem a tococcus p luv ia lis) 被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生
物, 近 10 年来国际上对其细胞生长、虾青素 的积累条件等进行了大量研究, 个别国外大
公司和研究机构已建立了成功的工业化生产 模式, 产品供不应求。本文就上述领域的研究 进展和现状进行简要综述, 以期推动国内天 然虾青素的产业化进程。 1 雨生红球藻的生物学特性和虾青素积累 的诱导条件
高 积 累 量[14、16、22～ 24 ]。 在 盐 胁 迫 条 件 下, 如
0. 8%N aC l 或高浓度 N aA c 也可导致虾青素 的积累[25、26 ]。 在黑暗异养条件下, 不同氯化
(a) 生长中的营养细胞 (b) 红色的不动细胞 图 1 雨生红球藻细胞周期中不同阶段的细胞形态。 (a)V egeta tive g row ing cells; (b) haem a tocysts.
雨 生红球藻 (H aem a tococcus p luv ia lis) 是一种淡水的单细胞绿藻, 在分类学上属于 绿 藻 门 ( Ch lo rop ha ta )、绿 藻 纲 ( Ch lo ro2 p hyceae )、团 藻 目 (V o lvoca les)、红 球 藻 科 (H aem a tococcaceae)、红 球 藻 属 (H aem a to2
图 2 雨生红球藻商业化生产天然 虾青素的一般生产流程
F ig. 2 T yp ica l p rocess flow sheet fo r the comm eri2 ca l p roduction of na tu ra l a staxan th in by H aem a2 tococcu s.
美国的 Cyano tech 和 A qua sea rch 等几家大 公司能够实现规模生产, 不可避免地形成产品
的价格和生产技术的垄断。
2. 1 A qua sea rch 生产模式
位 于 美 国 夏 威 夷 的 A qua sea rch 公 司 ( h t tp: ∥www. aqua sea rch. com ) , 其生产模 式分为两个阶段, 核心技术是在全封闭的管 道式光生物反应器中进行营养细胞的繁殖。 每个反应器单元由平行的塑料管组成, 管径 18～ 41cm , 养殖体积为 900～ 25, 000 L , 有效 光照面积为 34～ 100m 2。 管道内的藻液由桨 叶、离心泵和气升管组成的动力系统推动, 液 流 的雷诺准数 2×103～ 2 ×105。 从海面下 600m 处抽取冷海水进行 反 应 器 表 面 的 冷 却, 控制养殖温度在 15～ 25℃之间。 反应器
A qua sea rch 公司的产品分为雨生红球 藻 软 胶 囊 (A staFacto rTM ) 和 藻 粉 (N u t rax2 anTM )。A staF acto rTM 产品于 1999 年 12 月被 美国 FDA 批准, 允许在美国销售以作为人 类营养保健食品的虾青素来源, 产品的功效 定位主要在强化免疫系统功能、抗癌、保护视
近 10 年来的研究表明, 雨生红球藻营 养细胞的最适生长温度为 25～ 28℃, 最适光 强为 30～ 50Λm o l·m - 2·s- 1, 最适 pH 为中 性 至 微 碱 性, 可 利 用 N aA c 进 行 混 合 营 养[12]。而高光照、高温、营养盐 (氮、磷) 饥饿、 盐胁迫 (N aC l、N aA c 等) 和氧化压力 ( 活性 氧、氧自由基和溶解氧) 等许多环境条件都可 诱导细胞内虾青素的积累, 它们统称为诱导 条件或胁迫条件, 无一例外的都是细胞生长 和分裂的抑制条件, 并具有协同作用[11、13、14 ]。 1. 1 高光照和高温
由于雨生红球藻特殊的生物学性质, 其 生长繁殖和虾青素的积累明显分为两个截然
为叶绿体的光保护剂起重要作用, 并且在一定 范围内虾青素的积累量随温度和光强的升高
不同的生理阶段, 这与盐藻积累 Β2胡萝卜素 十分类似。因此, 如何提高营养细胞的生长密
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雨生红球藻对环境变化非常敏感, 指数生 程图见图 2。该生产模式在 1～ 9 月份的生物
长期短, 在营养生长期内抵抗细菌和原生动物 量面积产率为 9～ 13g·m - 2·d- 1, 虾青素的
污染的能力很差, 而在极端环境下则又失去繁 含量约占藻粉干重的 0. 7%～ 3. 4% , 含水量
殖能力, 不易建立稳定、高效的生产技术体系。 约为 5% 。 [10]
ha em a tococcus p luvia lis: research advances and curren t situa-
tion of industr ia l iza tion
W E I Dong, ZAN G X iao 2nan (C olleg e of M a rine L if e S ciences, O cean U n iv ersity of Q ing d ao, Q ing d ao 266003) Abstract: In terna t iona l resea rch advances and cu rren t situa t ion of indu st ria liza t ion in the la st decade on the b io log ica l cha racter and inducing cond it ion s of na tu ra l a staxan th in accum u la2 t ion in H aem a tococcus p luv ia lis cells a re review ed in p resen t p ap er. Cu rren t situa t ion of m a ss cu lt iva t ion of H aem a tococcus p luv ia lis fo r indu st ria l p roduct ion of na tu ra l a staxan th in by u se of p ho tob io reacto rs is described. T he indu st ria liza t ion p ro sp ect of a staxan th in in Ch ina is a l2 so p ropo sed. Key words: A staxan th in; H aem a tococcus p luv ia lis; Inducing cond it ion s; Pho tob io reacto r; Indu st ria liza t ion