7讲第1节-微藻特点与培养技术
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【智慧水产】水产养殖中微藻的培养方法点击蓝字智慧中农即可关注您现在关注的是一个只做推广,不做广告的微信平台----智慧中农在水产养殖过程中,浮游植物(以下称微藻,即人们平常所指的水的颜色的主要组成部分)是鱼、虾、蟹、贝类等的直接或间接饵料;微藻能够降解养殖水域中氨氮等有毒物质,维持微生态平衡,促使鱼、虾、蟹、贝类等达到生态防病的目的等等。
所以要想水产养殖生态、高效、无公害,微藻能够起到非常重要的作用。
根据施肥品种、接种方式、养殖需要的不同,将繁殖微藻的方式分为以下几种。
一、使用不同的肥料繁殖微藻1.使用肥料的种类目前在水产养殖中,经常使用肥料繁殖微藻,肥料的品种有有机肥、无机肥、最新研制的复合肥料等。
(1)有机肥经常使用的有机肥有粪肥、绿肥、混合堆肥等。
有机肥肥效持久,但有机耗氧量多,条件致病微生物含量高,使用之前必须进行发酵腐熟。
要繁殖微藻一般要施足基肥,然后根据水质肥瘦、养殖生物的生长活动、天气情况等进行追肥。
①粪肥:将动物粪便充分发酵腐熟,根据养殖需要在育苗或放养苗种前15天,将一定量的发酵粪便堆放在池的四角,或将发酵粪便滤掉残渣后,用其汁液泼洒。
②绿肥:根据养殖的需要在育苗或放养动物苗种前15天,将一定量的无毒、无刺激、易腐烂的新鲜嫩草堆放在池的四角,全部浸没在水中,用泥土等压紧。
③混合堆肥:在发酵池里,将嫩草与动物粪便交替层层堆叠,层与层之间洒堆肥量10%~15%的生石灰,用土密封。
以其发酵汁液作为基肥或追肥。
(2)无机肥品种有氮肥、磷肥、钙肥等。
氮肥为硫酸氨、氯化氨、尿素等:磷肥为过磷酸钙、磷酸二氢钠等;钙肥为生石灰等;还有含有铁、锰、锌、铜、鈷等多种微量元素的复合肥等。
在海洋微藻的封闭或半封闭培养期间,还经常使用硅肥(硅酸钠等)、铁肥(柠檬酸铁等)。
2.肥料的使用在水产养殖中,肥料有时单一使用,但大部分时间是几种肥料搭配使用,以有机肥料和无机肥料相互搭配使用比较多见,有机肥多作为基肥使用,无机肥多作为追肥使用;池塘里多使用有机肥,在水产动物育苗期间,繁殖微藻多使用无机肥等。
微藻微藻(Microalgae)微藻是一类在陆地、海洋分布广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物,细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等,使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。
微藻种类繁多,微藻细胞中含有:蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等)等高价值的营养成分和化工原料。
微藻的蛋白质含量很高,是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。
微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。
藻中类胡萝卜素含量较高,具有着色和营养的作用,可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。
化学合成均为反式的β-胡萝卜素,对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高,藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。
藻细胞中甘油含量较高,是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。
藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能,明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用。
微藻是最简单、最古老的低等植物之一,不仅种类多、分布广、繁殖快,而且光合作用效率高,它可直接利用阳光、二氧化碳、氮、磷等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(如甘油三酯),为生物柴油生产提供新的油脂资源;同时在污水中生产的微藻还可以降低污染、净化水质。
2011年2月19日,973计划重大项目“微藻能源规模化制备的科学基础”在浙江省嘉兴市正式启动。
项目围绕从藻种选育到微藻能源规模化制备中生物学及工程学方面的3个科学问题开展研究,如能源微藻胞内代谢及油脂合成与积累的系统生物学机制、能源微藻规模化培养的物质和能量转化及环境调控规律和微藻能源规模化加工等,目的是以能源微藻大规模培养为背景,提高微藻能源规模化制备系统的效率。
项目将从胞内代谢认知、规模培养、能源产品加工与系统集成优化层面开展研究,包括藻种选育及细胞本身基础代谢规律与调控机制发现,从规模培养角度,研究微藻细胞对环境响应与调控机制、光生物反应器原理和规律、微藻光自养培养工艺优化和从藻细胞采收、油脂提[1](一)纯培养与单种培养纯培养与单种培养是按培养的纯度来划分的。
微藻生物技术摘要:微藻是一类在陆地、海洋分布广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物,细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等,使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。
无论是从生态学还是从植物系统学的研究来看,微藻都是我们这个地球上最基本最重要生产者,没有了它们其它形式的生命的生存便会受到致命的威胁。
关键字:微藻营养丰富开发前景一、微藻的生物学特点微藻是介于陆地微生物与植物细胞之间的一类单细胞生物,与陆地微生物相比,微藻具有如下特点:(1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能十分有效地利用太阳能通过光合作用将H20、CO2:和无机盐转化为有机化合物。
同时因其固定CO2可以减少温室效应。
(2)微藻的繁殖一般是简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,并且微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采取和利用。
(3)可以用海水、碱水或半碱水培养微藻,是淡水资源短缺、土地贫脊地区获得有效生物资源的重要途径。
(4)微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的资源。
(5)微藻、尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段,微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的希望。
二、微藻培养技术1、自养培养微藻多为光合自养,自养微藻的大规模培养多采用开放式池和封闭式光合生物反应器系统进行培养。
开放大池培养微藻是传统而又简单的微藻培养模式,也是目前较为成熟的一种微藻培养技术。
开放大池培养的优点是构建简单、成本低廉及操作简便,但开放式培养过程受光照、温度等自然环境影响较大,并且易被真菌、原生动物和其他藻种污染,同时水分蒸发严重,二氧化碳供给不足,这些因素都将导致细胞培养密度偏低,使得采收成本较高。
能适应大池培养的微藻藻种必须是在极端环境下能快速生长的藻种,然而能满足这些条件的藻种目前并不是太多,有许多尝试改进该系统,但还是只能用于螺旋藻、小球藻及盐藻等少数能耐受极端环境的微藻培养。
微藻培养及其应用前景微藻是一种能够在水中进行自养繁殖的微小生物,通常具有高效合成生长和利用太阳能的能力,同时也具备较高的蛋白质、脂肪和多糖等营养成分,因此被广泛应用于食品、医药、化工等行业。
微藻对于人类的健康和环境保护也具有重要的作用。
一、微藻培养技术微藻培养是指将微藻放置在特定的培养基中,通过恰当的灌注和环境控制,实现其生长繁殖的过程。
微藻培养分为淡水微藻培养和海水微藻培养两种,其基本原理类似。
对于淡水微藻,必须选用含硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、无机物和穀类等元素的培养基。
而海水中的微藻则需要特殊的海水培养基。
微藻培养的最佳条件包括适宜的温度、光照和饲料。
微藻培养可以应用于很多领域,例如生产鱼类和动物饲料、提取油脂、生产肥料、制作生物柴油和生产食品等。
利用生物技术能够有效提高微藻的生长速度和产量,进而实现微藻在多个领域的应用。
二、微藻在食品和保健品领域的应用随着人们生活水平的提高,对营养和健康的关注度也越来越高。
微藻所含的营养成分丰富,尤其是含有多糖、脂肪和蛋白质等营养素,因此微藻被广泛应用于食品和保健品的制造中。
1、螺旋藻螺旋藻是微藻中一种常见的类型,它主要用于制造螺旋藻片、螺旋藻丝和螺旋藻芝士等食品。
螺旋藻除了含有高蛋白、多糖和脂肪等营养素之外,还具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂、降血糖和增强免疫力等功能。
2、绿藻绿藻是微藻中一种常见的藻类,其可以用于制造蛋白粉、蛋白饮料和营养补品等。
绿藻中含有多种营养成分,如蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质、多糖和抗氧化物质等,都对人体健康十分有益。
三、微藻在医药领域的应用微藻的营养成分和药用价值也受到了越来越多的关注,因此,微藻在医药领域的应用越来越广泛。
1、螺旋藻螺旋藻中含有大量的β-胡萝卜素,这是一种转化为维生素A的重要原料。
维生素A是维持视觉健康和皮肤健康所必需的。
此外,螺旋藻还含有丰富的蛋白质、多糖、叶绿素和生长激素等,可以抑制癌症细胞的生长和繁殖,并有助于提高患者的免疫系统。
微藻特点与分类微藻特点与分类⼀、微藻藻类分为原核藻类和真核藻类,含有叶绿体,可以进⾏光合作⽤。
藻类种类繁多,截⾄21世纪初已发现的藻类有三万余种,其中微⼩类群就占了70%,即两万余种。
微藻是⼀类古⽼的低等植物,⼴泛地分布在海洋、淡⽔湖泊等⽔域。
微藻(microalgae)⼀般是指那些在显微镜下才能辨别形态的微⼩藻类。
微藻细胞微⼩,形态多样,适应强,分布⼴泛。
根据微藻⽣物环境可分为⽔⽣微藻、陆⽣微藻和⽓⽣微藻3种⽣态类群。
⽔⽣微藻⼜有淡⽔⽣和海⽔声之分,根据分布⼜可分为浮游微藻和底栖微藻。
⼆、微藻特点与其他⽣物相⽐,微藻具有如下特点:1、利⽤太阳能和CO2通过光合作⽤⽣产有机物,⽣长迅速,效率⾼,低能耗;2、微藻提取有效成分不需要复杂的前处理;3、种类多、许多微藻可产⽣有⽣物活性的化合物;4、可以利⽤贫瘠⼟地、盐碱地等极端环境;5、微藻培养简单,容易产业化;微藻细胞中含有多种⾼价值的营养成分和化⼯原料,细胞代谢产⽣的多糖、蛋⽩质、⾊素等,在医药⼯业、⾷品⼯业、动物饲料、环境检测及净化、⽣物技术以及可再⽣能源制造等⽅⾯有⼴泛应⽤。
三、微藻的分类限于不同藻类对⽣存环境的需求,并不是所有的微藻都能⽤于⼈⼯培养,⽬前有⼤量培养或⽣产的微藻分属于4个藻门:蓝藻门、绿藻门、⾦藻门和红藻门。
蓝藻门(cyanophyta)属于原核植物,没有典型的可区分的核,且没有⾊素体和线粒体。
同化作⽤的⾊素(如果有的话)分散在原⽣质的表层。
原⽣质构造⽆性的蓝藻细胞的原⽣质可分为结构上和作⽤上不同的两部分。
在周围包含有同化⾊素的为⾊素质;由⾊素质向⾥进为⽆⾊的中央质,也称为中央体。
此两种原⽣质部分之间,并没有定型的膜。
⾊素质完全起⾊素体的作⽤,其中有亚显微的⽚层,呈规则排列,群聚成类囊体;中央质内⼀致认为包含有核质,并⾏使与核类似的功能。
蓝藻细胞和藻体的形态学蓝藻细胞的形态是简单的,多圆球形、柱形、椭圆形、桶形、卵形、镰⼑形、棒形等。
养殖高手:定向培养藻类技术之藻类!第一部分:藻类的概述微藻含有叶绿素,自养无根、茎、叶分化的低等植物。
最大的特点藻类能够产生氧气,同时利用水中的二氧化碳和无机物与有机物在光的作用下转化成有机物质。
微藻形态微小、结构简单,显微镜下观察有单细胞、多细胞、群体或丝状等。
它们起源于32-34亿年前,被认为是陆地植物的始祖。
微藻种类繁多,分布广泛,大到海洋、小到内陆咸水、淡水湖泊都能找到微藻的踪影。
微藻作为自然界光合作用的主体,在地球的太阳能固定以及碳循环中起到非常重要的作用。
微藻光合作用的直接产物为碳水化合物,有些微藻可以将体内的糖高效地转变为蛋白质。
这些微藻生物质组分都是非常宝贵的资源。
藻类的种类很多,通常有些藻类对水产养殖来说是有益藻类,而有些藻类对水产养殖来说是有害藻类,但是有益藻类与有害藻类不是绝对的,而是相对的。
如绿藻类里面的小球藻、栅列藻、卵囊藻都是目前大量培养的藻类,而水绵、刚毛藻也是绿藻类的藻类,但它属于青苔类,对养殖来说是有害藻类。
又如蓝藻类,大家一谈到蓝藻类的藻类都很恐慌,怕它大量繁殖产生危害,但蓝藻类中的藻类也不全是有害种类,而有些藻类是有益藻类,如说螺旋藻。
所以不能根据某一大类就断定这些藻类是有益和有害,而是要根据具体的种类和数量来判断,这就需要在显微镜下面镜检,首先介绍一下藻类的基本概念。
藻类在显微镜下能够观察其形态、结构属于微藻,主要有8大藻类,即绿藻类、硅藻类、蓝藻类、裸藻类、甲藻类、黄藻类、隐藻类和金藻类。
藻类是没有胚胎,有叶绿素自养无根茎叶分化的叶状体孢子植物。
我们如何观察这些藻类呢?一、藻类分类藻类分十一个门,微藻主要有八大门类:绿藻(小球藻、栅列藻、卵囊藻、纤维藻、盘星藻、水棉、刚毛藻等);硅藻(小环藻、针杆藻、菱形藻、羽纹硅藻等);蓝藻(微囊藻、鱼腥藻、蓝纤维藻、颤藻、席藻、螺旋藻等);裸藻(绿裸藻、壳裸藻、梭裸藻等);甲藻(裸甲藻、光甲藻、角甲藻等);黄藻(黄丝藻等);隐藻(隐藻、蓝隐藻等);金藻(小三毛金藻、单鞭金藻、双鞭金藻、钟罩藻、黄群藻等);大型藻类三个门红藻、褐藻、轮藻。
光语带你认识微藻第一篇——什么是微藻单位:上海光语生物科技有限公司微信公众号:Leadingtec作者:俞建中(微信号:Scophy117)----------------------------------------------------------------------------------------说在前面的话真要说起来,就都是泪了。
老俞我身为微藻从业人员,上学时,身在科研一线,工作时,身在生产一线,接触微藻十多年,面对这类生物和这个产业,依然是绵软无力的感觉。
微藻太小了,肉眼看不清楚,便产生认知的障碍。
接触到许多人,认识这个物种类群的寥寥无几,寥寥无几中,对微藻的认知,一半是赤潮是不好的,另一半是蓝藻绿藻是保健品,对我个人的定义就是做保健品的,听着就不像是什么好话。
业内某大牛专家有次发问,造成这种情况的原因是什么?哎,问题还是出在我们自己身上!痛定思痛啊,还是得从自身做起!琢磨了许久,也跟业内朋友反复交流,得出的共论是,先从让公众认识微藻开始!如某哥们说,相亲必须得先见面认识下吧,不见面也得先电话微信认识下吧?!于是乎,我和光语公司的良平小哥在微信上聊了那么几句,就愉快的决定利用光语公司这个平台,慢慢的给不了解我们微藻的人安利微藻。
以前只做科研,没做过科普,要用不“专业”的话语,让不专业的人专业地了解我们微藻专业,对我们而言,小有挑战。
在此我们一请专业人士多多提供专业的素材,二请不专业的朋友多多支持我们这个不专业的工作,三请那些不管专业不专业的同仁志士以此为平台多多参与不管专业不专业的交流。
有些特别的说明,会在这个工作的进展中逐一提到,有些东西无法面面俱到,还先请诸位看官多多包涵。
安利大会的第一个程序,通常是喊口号:既然选择了远方,便只顾风雨兼程!!!传说中的分割线以下才是正文!—————————————————————————————出于尊重知识、尊重科研,本系列所有文章所引用信息(含图片)将列出主要文献或出处,尤其图片如未有特殊说明,均引自网络。