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第42卷 第6期
2012年6月
中 国 海 洋 大 学 学 报
PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA
42(6):068~071
Jun.,2012
流加-连续培养的筒柱藻营养成分分析
*
兰 岚,王巧晗**,赫 勇,刘 岩,宫庆礼
(中国海洋大学水产学院藻类学与藻类养殖研究室,山东 青岛266003)
摘 要: 对筒柱藻(Cylindrotheca fusiformis)的主要营养成分进行了分析,其中筒柱藻中含有的粗蛋白、粗灰分、粗脂
肪和粗纤维含量分别占干重的31.96%、15.10%、12.25%和0.85%。结果表明:所测定的18种氨基酸总量为26.60g/
100g干品,占粗蛋白的83.23%;必需氨基酸(EAA)占粗蛋白的30.79%;呈味氨基酸占粗蛋白的42.12%。筒柱藻还含有
多种高不饱和脂肪酸,尤其是EPA,其含量为19.43mg/g干品,达到总脂肪酸含量的15.85%。因此底栖硅藻筒柱藻是一
种优良的水产动物苗种饵料。
关键词: 筒柱藻;营养成分;氨基酸;脂肪酸
中图法分类号: Q501 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2012)06-068-04
筒柱藻(Cylindrotheca fusiformis)隶属于硅藻门
(Bacilariophyta),壳缝纲(Bacilariphyceae),壳缝亚纲
(Bacilariphycidace),硅藻目(Bacilariales),硅藻科
(Bacilariaceae),筒柱藻属(Cylindrotheca)。它是一
种菱形的底栖硅藻,在刚退潮的海泥表面可见,呈一层
深黄色类似油状的物质,具有易培养、耐污染、易收获
等优点[1]。在水产养殖业中,海产底栖硅藻是匍匐型
贝类(如鲍、蝾螺)和埋栖型贝类(如缢蛏、泥蚶)以及底
栖动物海参、海胆等名贵水产动物苗种的重要饵料,在
鲍鱼育苗中体长5mm以下的稚鲍以及海参育苗中体
长2mm 以下的稚参都以底栖硅藻为主要开口饵
料[2],因此优良底栖硅藻饵料对海洋经济动物的苗种
生产具有十分重要的意义。国内外对筒柱藻营养成分
的研究都是围绕脂肪酸的组成开展的。国外学者
Dustan等[3]和Tan等[4]对其脂肪酸组成进行了测定。
国内,梁英等学者研究了不同培养基对筒柱藻的生长
和脂肪酸组成的影响[1],并且对筒柱藻属不同株总脂
含量进行了分析比较[5]。但是对于筒柱藻的全面营养
成分分析至今未有报道。随着水产养殖业的发展,筒
柱藻作为重要的经济养殖动物的饵料已在生产实践中
得到了广泛的应用。随着流加-连续培养模式的建立,
可以提供大量的筒柱藻藻细胞,使对其进行进一步的
营养成分分析成为可能。本研究是在规模化流加-连
续培养筒柱藻的基础上,对筒柱藻的营养成分进行了
全面分析,包括主要营养成分、氨基酸和脂肪酸的组成
及含量,为筒柱藻作为经济水产动物苗种饵料的实用
性提供基础的理论数据。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
1.1.1材料 筒柱藻样品由青岛七好生物科技有限
公司规模化流加-连续培养生产,生产日期为2010年
12月22日,再经冷冻干燥法处理后获得样品质量为
200g。
1.1.2筒柱藻规模化流加-连续培养条件
生物反应器:封闭式圆柱状培养袋,直径20cm,高
180cm,悬挂式培养;充气口在反应器底部;进液口、排
液口同在反应器上部侧面,但排液口位置低于进液口,
藻液自动由排液口溢出。
海水:自然海水经沉淀、砂滤、高温消毒,冷却后使
用,水温(26±3)℃,盐度30。海水以恒定速率0.25L/h
流入反应器。
光照:白天为(经玻璃钢瓦透射后的)自然光,夜间
为间歇性光照,光照时间及间隔均为1h,光照强度为
65μmol· m
-2·s-1左右。
营养液:采用conway配方[6]。
充气:24h充气,并按5%比例添加CO2。
流加-连续培养模式:即在连续培养的基础上,为
了既能满足藻类的营养需求,又不使过量的营养液产
生营养胁迫作用,将营养液的添加速度由恒速改为变
速,即以培养体系中的营养液浓度为依据来调节营养
液的添加速度。培养中营养液的加入与海水一样,均
由进液口加入;但不同于海水,营养液是每3h添加1
*
**
基金项目:海洋公益性行业科研专项(200905020-2;201105008-3)资助
收稿日期:2011-06-01;修订日期:2012-01-15
作者简介:兰 岚(1987-),女,硕士生。主要从事藻类学与藻类养殖研究。E-mail:lanlan3325342@sina.com
通讯作者:Tel:0532-82032377;E-mail:wangqiaohan@ouc.edu.cn
6期 兰 岚,等:流加-连续培养的筒柱藻营养成分分析
次,添加量按照conway配方要求,为0.75L海水应添
加量。
1.2方法
1.2.1筒柱藻样品的主要成分测定 筒柱藻样品的
水分含量的测定采用 GB/T6435-2006[7];粗蛋白含量
的测定采用 GB/T6432-1994[8];盐分含量的测定采用
GB/T6439-2007[9];粗 灰 分 含 量 的 测 定 采 用 GB/
T6438-2007[10];粗脂肪含量的测定采用 GB/T6433-
2006[11];粗纤维含量的测定采用 GB/T6434-2006[12];
碳水化合物的含量为减差法,即100-(水分+蛋白质+
脂肪+灰分)[13]。
1.2.2筒柱藻样品的氨基酸组成的测定 18种氨基
酸的测定方法为GB/T18246-2000[14]。
1.2.3筒柱藻样品的脂肪酸组成的测定 脂肪酸测
定方法为GB/T21514-2008[15]。
2 结果
2.1筒柱藻的主要营养成分
经测定分析,藻体水分含量为(11.71±0.05)%,
盐分含量为(22.32±0.30)%(未进行脱盐处理)。筒
柱藻的主要营养成分见表1,碳水化合物含量为干重的
(40.69±0.40)%,粗灰分含量为(15.10±0.81)%。
有机物占干重的(59.62±0.41)%,其中粗蛋白含量为
(31.96±0.58)%,粗脂肪含量为(12.25±0.19)%,而
粗纤维含量较低仅有(0.85±0.01)%。
表1 规模化流加-连续培养的筒柱藻的主要营养成分(g/100g干品)
Table 1 The nutrient composition of Cylindrotheca fusiformis under Fed-Batch-Continuous culture (g/100g DW)/%
粗蛋白
Crude protein
粗脂肪
Crude fat
粗灰分
Crude ash
碳水化合物Carbohydrate
其他糖类物质
Carbohydrate
粗纤维
Crude fiber
31.96±0.58 12.25±0.19 15.10±0.81 39.84±0.44 0.85±0.01
Note:Mean±SD,n=3
2.2筒柱藻的氨基酸组成和含量
筒柱藻的氨基酸组成和含量见表2,所测定的18
种氨基酸总量为26.60g/100g干品,占粗蛋白的
83.23%;其中必需氨基酸(EAA)为(9.84±0.23)%。
必需氨基酸(EAA)与非必需氨基酸(NEAA)的比值为
0.59。18种氨基酸中谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸、亮
氨酸等含量很高,其中谷氨酸与天门冬氨酸之和为
(6.90±0.09)%,是非必需氨基酸中的主要组成部分。
呈味氨基酸中的谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、
脯氨酸、丝氨酸、蛋氨酸,占氨基酸总量的(13.46±
0.20)%。
表2 规模化流加-连续培养的筒柱藻中
氨基酸组成和含量(g/100g干品)
Table 2 The amino acid composition of Cylindrotheca fusiformis
under Fed-Batch-Continuous culture(g/100g DW)
氨基酸
Amino acids
含量
Contents/%
氨基酸
Amino acids
含量
Contents/%
天门冬氨酸 2.66±0.04 蛋氨酸 0.61±0.02
苏氨酸 1.07±0.01 异亮氨酸 1.26±0.02
丝氨酸 1.04±0.03 亮氨酸 2.16±0.05
谷氨酸 4.24±0.05 酪氨酸 0.74±0.03
脯氨酸 1.76±0.01 苯丙氨酸 1.54±0.04
甘氨酸 1.42±0.01 组氨酸 0.49±0.03
丙氨酸 1.73±0.04 赖氨酸 1.42±0.03
胱氨酸 0.57±0.01 精氨酸 2.11±0.06
缬氨酸 1.43±0.03 色氨酸 0.35±0.03
Note:Mean±SD,n=3
2.3筒柱藻的脂肪酸组成和含量
筒柱藻中脂肪酸的组成和含量见表3,其中C14∶0、
C16∶0、C16∶1、C20∶5n3(EPA)含量较高,分别为
(6.14±0.21)mg/g、(13.36±0.10)mg/g、(13.44±
0.11)mg/g、(19.43±0.17)mg/g。EPA所占的含量
最高,而DHA(C22∶6n3)含量相对较低,仅为(1.36±
0.20)mg/g干品,EPA是DHA的14.39倍。
表3 规模化流加-连续培养的筒柱藻的
脂肪酸组成和含量(mg/g干品)
Table 3 The fatty acid composition of Cylindrotheca fusiformis
under Fed-Batch-Continuous culture (mg/g DW)
脂肪酸
Fatty acid
含量
Contents/mg·g-1
脂肪酸
Fatty acid
含量
Contents/mg·g-1
C14∶0 6.14±0.21 C20∶0 0.04±0.00
C14∶1 0.01±0.00 C20∶1 0.02±0.00
C16∶0 13.36±0.10 C20∶2 0.04±0.00
C16∶1 13.44±0.11 C20∶4n6 4.51±0.04
C18∶0 0.29±0.00 C20∶5n3 19.43±0.17
t11-C18∶0 0.02±0.00 C22∶0 0.02±0.00
C18∶1n9 1.59±0.04 C22∶1 0.04±0.00
C18∶1n7 0.29±0.01 C22∶4n6 0.67±0.01
C18∶2n6 2.15±0.02 C22∶5n3 0.67±0.01
C18∶3n6 0.03±0.00 C24∶0 0.54±0.02
C18∶3n3 0.41±0.03 C22∶6n3 1.36±0.20
CLA-c9t11 1.74±0.03 C24∶1 0.23±0.01
CLA-t10c12 0.01±0.00
Note:Mean±SD,n=3
96
中 国 海 洋 大 学 学 报 2 0 1 2年
3 讨论
规模化流加-连续培养的筒柱藻其粗灰分含量占
干重的15.10%。粗纤维含量较低,仅为0.85%。粗
蛋白含量较高,达到31.96%。高含量的蛋白质,是满
足水产动物幼体营养需求的重要指标[16]。筒柱藻所含
的氨基酸种类齐全,在所测定的18种氨基酸中,必需
氨基酸(EAA)占粗蛋白的30.79%,呈味氨基酸占粗
蛋白的42.12%。由于呈味氨基酸含量较高,因此筒柱
藻具有浓郁的海藻鲜味,可作为诱食剂,可能还是良好
的海鲜调味品。规模化流加-连续培养的筒柱藻其粗
脂肪含量为12.25%。在微藻的脂肪酸组成研究中,对
硅藻的研究比其它藻类更全面,因为硅藻很早就用在
养殖上作为育鱼虾贝苗的植物性饵料[17]。常用于水产
动物饵料的硅藻主要有三角褐指藻、牟氏角毛藻和新
月菱形藻等,这3种藻的脂肪酸含量分别占其干重的
11.60%、14.72%、8.80%[20]。筒柱藻的脂肪酸含量与
这几种硅藻相近。筒柱藻的主要脂肪酸分别为C14∶0、
C16∶0、C16∶1、C20∶5(n-3),占总脂肪酸的42.7%,与
Dunstan等研究[4]的结果相同。主要的多不饱和脂肪酸
是EPA为15.8%和C20∶4(n-6)为3.7%,与梁英等[6]
的研究结果基本一致。DHA含量较低,仅为1.1%。与
三角褐指藻、牟氏角毛藻和新月菱形藻相比[20],筒柱藻
还含有C22∶4(n-6)、C24∶0、C24∶1。规模化流加-连
续培养的筒柱藻保持着丰富的营养成分,是一种优良的
水产动物苗种饵料。随着对筒柱藻的研究日益深入,其
味道浓厚、营养价值高、易培养、易收获等优点,将在环
境、工业、食品等其他领域得到进一步的开发。
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07
6期 兰 岚,等:流加-连续培养的筒柱藻营养成分分析
Analysis of Nutritional Components of Cylindrotheca fusiformis Under
Fed-Batch-Continuous Culture
LAN Lan,WANG Qiao-Han,HE Yong,LIU Yan,GONG Qing-Li
(The Laboratory of Phycology and Algal Aquaculture,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)
Abstract: In this study,the main nutritional components,the compositions of amino acids and fatty
acids were analyzed in Cylindrotheca fusiformis under Fed-Batch-Continuous culture.The results
showed that C.fusiformis contains 31.96%crude protein,15.10%ash,12.25%fat and 0.85%fiber,
respectively.The content of 18kinds of amino acids was 26.60g/100g of dry weight(83.23%of crude
protein).Essential amino acids(EAA)and flavor amino acids reached 30.79%and 42.12%,respective-
ly.In addition,C.fusiformis contains a variety of highly unsatured fatty acids,especialy EPA.EPA
was 19.43mg/g dry weight(15.85%of total fatty acids).
Key words: Cylindrotheca fusiformis;nutrition composition;amino acids;fatty acids
责任编辑 王 莉
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