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氮
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磷
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浓
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度
对筒柱藻生长及理化成分的影响
陈书秀，王伟伟，孙 娟，李 霞，宋少锋，王青岩
（山东东方海洋科技股份有限公司 国家海藻与海参工程技术研究中心
山东省海藻遗传育种与栽培技术重点实验室，山东 烟台 264003）
海洋底栖硅藻含有丰富的营养物质, 为各种海
洋动物提供了直接或间接的营养来源，是一些名贵
经济海产动物，如鲍鱼、海参幼体的重要开口饵料,
其数量和质量的高低直接影响了幼体的变态成活
及生长率。因此，在海产经济动物育苗过程中，底栖
硅藻饵料的选择与培养，是影响水产动物养殖业发
展 的 重 要 因 素 之 一 。 筒 柱 藻（Cylindrotheca
fusiformis）。它是一种菱形的底栖硅藻，隶属于硅藻
门（Bacillariophyta），壳缝纲（Bacillariphyceae），壳缝
亚纲（Bacillariphycidace），硅藻目（Bacillariales），硅
藻科（Bacillariaceae），筒柱藻属（Cylindrotheca），实
验室中经分离纯化的筒柱藻在充气条件下可以像
浮游微藻一样以单个细胞的形态生长繁殖，且生长
速度快、抗逆性强、营养丰富。兰岚等[1]研究表明，在
流加-连续培养条件下，筒柱藻，粗蛋白含量较高，
达到 31.96%，氨基酸种类齐全，粗脂肪含量为
12.25%，完全符合作为水产动物苗种饵料。陈书秀
等[2]研究也得出了同样的结论。
通过对天然底栖硅藻的群体研究发现，水体中
的氮磷浓度及比值显著影响了硅藻的丰度及种类。
国内有很多文献报道 [3]，营养盐浓度对硅藻生长速
率的影响，但对底栖硅藻营养价值特别是胞外多糖
影响的研究较少。本文通过研究筒柱藻在不同氮、
磷浓度条件下生长速率及重要代谢产物的变化，探
讨其作为海洋经济动物饵料的潜在价值，从而为底
栖硅藻饵料的进一步研究和生产应用提供理论依
据。
1 材料与方法
1.1 藻种
藻种为筒柱藻。
1.2 微藻培养及氮、磷浓度处理
实验在 250 mL的三角烧瓶中进行。均除氮磷
浓度外其他营养盐采用 f/2培养基配方，正常煮沸
海水，光照强度 50 μmolE/（m2·s），24 h光照。
N浓度：0、110、220、440、880、1760 μM；
P浓度：0、4.54、9.08、18.16、36.32、72.64 μM。
每个梯度设 3个平行组，培养过程不充气，每日随
机调换三角瓶并摇动 3~5次。在指数生长期末期收
资助项目：国家科技支撑计划项目（2012BAD55G01）国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2012AA10A406）
作者简介：陈书秀（1983-），女，硕士，工程师，主要从事微藻生理生化研究，邮箱：chenshuxiu124@163.com。
水 产 养 殖
Journal of Aquaculture
Vol.36，No.1
Jan. 1，2015
第 36卷第 1期
2015年 1月 1日
摘 要：本文探索了不同氮磷浓度对筒柱藻生长及其理化成分的影响。结果表明：筒柱藻生长的适宜氮浓度和磷浓度分
别为 440 μM、9.08 μM，而在氮浓度为 880 μM或磷浓度为 72.64 μM时，叶绿素含量、胞内蛋白、胞内多糖及胞外多糖的含量
达到最大值。
关键词：筒柱藻；氮磷浓度 理化成分；生长
中图分类号：Q175 文献标识码：A 文章编号：1004-2091（2014）10-0027-05
doi：10.3969/j.issn.1004-2091.2015.01.007
图 1 氮浓度对筒柱藻细胞密度的影响
图 2 氮浓度对筒柱藻理化成分的影响
28 水 产 养 殖 36卷
获，测叶绿素含量、胞内蛋白、胞外多糖及胞内多糖
含量。
1.3 细胞内理化成分的测定
总叶绿素采用丙酮法测定，蛋白含量采用考马
斯亮蓝法测定，胞内和胞外总糖采用蒽酮-硫酸法
测定。
2 结果
2.1 氮浓度对筒柱藻生长及理化成分的影响
由图 1可以看出，当氮浓度为 0及 1 760 μM
时，筒柱藻的细胞密度显著低于其他各组，其中氮
浓度为220 μM和 440 μM的培养组其相对生长率
及最终达到的细胞密度最大。其次为 110 μM 及
880 μM实验组。
由图 2可以看出，在氮浓度为 880 μM时，叶绿
素含量、胞内蛋白、胞内多糖及胞外多糖的含量达
到最大值。
2.2 不同磷浓度对对筒柱藻生长及理化特性的影
响
由图 3可以看出，当磷浓度为 9.08 μM时，筒
柱藻的相对生长率及最终达到的细胞密度最大。其
次为 18.16 μM及 4.54 μM实验组。
由图 4可以看出，磷浓度为 72.64 μM时，叶绿
素含量、胞内多糖及胞内蛋白达到最大值，而在磷
浓度为 9.08 μM时，胞外多糖的含量达到最大值。
3 讨论
人们普遍认为鲍鱼苗种的生产与生物膜（硅藻
叶
绿
素
含
量
（
m
g/
m
L）
胞
外
多
糖
含
量
（
m
g/
m
L）
胞
内
蛋
白
质
含
量
（
m
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胞
内
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糖
含
量
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氮浓度（μM） 氮浓度（μM）
细
胞
密
度
/（
×
10
4
ce
lls
/m
L）
膜、板）的微生态环境关系密切。目前一些生产上所
用的底栖硅藻饵料一般都是从当地海域大型海藻
上采集的天然混合硅藻，杂质多，密度有限且容易
带入敌害生物或其他竞争藻类甚至是有毒微藻。而
实验室中纯种培养的底栖硅藻种将会避免这些影
响，而且将更加适宜当地的环境条件。海洋微藻的
光合作用和生长主要受到 N和 P的影响，不同的 N
浓度不仅会影响细胞的生长速度，甚至对细胞的光
图 3 磷浓度对筒柱藻细胞密度的影响
图 4 磷浓度对筒柱藻理化成分的影响
29第 1期 陈书秀，等 氮磷浓度对筒柱藻生长及理化成分的影响
胞
外
多
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磷浓度（μM） 磷浓度（μM）
细
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密
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×
10
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lls
/m
L）
合作用也有影响，尤其在 N限制的微藻中，光合作
用与 N的吸收和同化之间的相互关系更为密切[4]。P
是植物三大必需元素之一，它参与植物生长发育全
过程中的各种代谢活动，在细胞膜结构、物质代谢
以及信号传导、光合作用等方面都起着极为重要的
作用。本文通过设定一系列的 N、P浓度发现，在一
定的范围内，随着氮磷浓度的增加，筒柱藻的生长
速率随之增加，但是到达一定的浓度后，氮磷浓度
的增加反而会抑制筒柱藻细胞的生长。由此可以看
出，氮磷浓度是筒柱藻生长的限制因素之一，但是
在生产中盲目的提高氮磷浓度以促进其生长的方
法也是不可取的。
氮元素是构成硅藻蛋白质成分的重要元素。
Daume等[5]也发现 f/2培养基中不同剂量的硝酸盐
含量会影响硅藻本身的营养价值。Iker Uriarte[6]提出
培养基中氮浓度的增加可以促进 N. incerta中蛋白
质含量的积累，从而显著影响鲍鱼幼苗的生长率。
董金利等[7]实验发现，经过一定时间氮饥饿的底栖
硅藻在培养的第 5天，硝酸氮浓度越低时，蛋白质
积累含量反而越高。在 75 mg/L的适宜硝酸氮条件
下，底栖硅藻细胞内蛋白可以有效地积累，而进一
步提高氮浓度并不能再促进硅藻细胞蛋白质的产
生。这说明提高培养基内氮元素含量并不是促进硅
藻蛋白积累的有效方法[5，6]。本实验结果得到了相似
的结论，在氮浓度为 880 μM时，胞内蛋白达到最大
值。在此基础上随着氮浓度的增加，胞内蛋白的含
量反而降低。另外，董金利等[7]研究还发现在实验浓
度范围内，磷浓度的增加也促进了底栖硅藻在第 5
天和 15天的蛋白积累。说明除氮元素以外磷元素
的高低对底栖硅藻蛋白的积累也有明显影响。本实
验也得出了相似的结论。
多糖是海洋微藻胞外多聚物（EPS）的主要成分,
在水产养殖特别是鲍鱼育苗过程中具有重要作用。
有研究指出，培养液中营养盐浓度的限制有利于藻
细胞胞外物质的积累 。董金利等[7]实验中通过测定
培养不同天数的底栖硅藻胞外多糖含量发现，氮浓
度的增加与硅藻胞外可溶性多糖的分泌成正相关。
国外有学者指出，底栖硅藻在“卫星细菌”存在的条
件下生物量和多糖的分泌会有显著的提高[8]。而本
实验在无菌培养条件下进行，随着氮浓度的增加，
筒柱藻的胞外多糖分泌也得到了相同的结果。磷元
素浓度的高低对底栖硅藻胞外多糖的积累作用刚
相反，总体来说，低磷浓度有助于促进底栖硅藻胞
外多糖的积累，这与前人的研究结果相似 。另外，本
实验还测定了筒柱藻胞内多糖含量，从结果可以看
出，氮磷浓度对胞内多糖的影响规律恰好与对胞外
多糖的影响规律相反，说明胞内多糖与胞外多糖积
累是两个相反的过程。因此，在筒柱藻等底栖硅藻
培养过程中，细胞生长与胞外多糖积累是两个矛盾
的生理过程，需要通过恰当的程序来控制氮磷浓
度，以既能获取筒柱藻的最大生物量，又能获取细
胞个体最大的生物活性物质含量，把这两个矛盾的
生理过程统一起来，以在育苗过程中将饵料的作用
发挥最大。
参考文献：
[1] 兰 岚，王巧晗，郝 勇，等．流加－连续培养的筒柱藻营养
成分分析[J]．中国海洋大学学报，2012，42（6）：68-72．
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技术进展，2013，3（5）：368-370.
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数、生长及总脂含量的影响[J]．海洋湖沼通报，2012，4：47-54.
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atoms and the growth and survival of post -larval abalone [J]．
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ronmental microbiology，2008，7740-7749．
（收稿日期：2014-08-27）
30 水 产 养 殖 36卷
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獐子岛与澳大利亚最大金枪鱼商合作 首批进口望明年入华
中国水产门户网报道：澳大利亚水产公司 Sarin Group的运营总监 Peter Fare周二对大智慧通讯
社（微信号 DZH_news）表示，公司旗下的渔业公司已与獐子岛达成了一份多年战略合作协议，借以
将南澳的金枪鱼出口至中国市场。
Peter表示，预计 2015年金枪鱼收获季时，会将首批产品销往中国，公司希望利用獐子岛的分销
网络，尤其是后者在电商渠道的业务关系扩大金枪鱼的在华销售。Sarin Group是澳大利亚最大的蓝
鳍金枪鱼公司，也是全球最大的蓝鳍金枪鱼公司之一。该协议为期三年，是中澳自贸协定达成之后的
成果之一。
澳大利亚渔业公司位于南澳的林肯港。澳大利亚南部蓝鳍金枪鱼行业协会主席布莱恩·杰弗里
斯曾表示，双方合作将有助于在中国建立起一个高端金枪鱼市场。
在此之前，为在华培养高端金枪鱼市场，林肯港的金枪鱼公司已经进行了大笔的投入。今年 8
月，林肯港就出口了 103吨蓝鳍金枪鱼到中国。
最近，澳大利亚已将蓝鳍金枪鱼的捕鱼限额提升了 10%。马丁对此表示，在捕鱼限额提升之后，
将有助于对华金枪鱼的出口，而且澳当地有望从金枪鱼销售中每年获得 1.65亿澳元的营业额。
（www.bbwfish.com）
Effects of different nitrogen and phosphorus concentration
on growth and physiological biochemical compositions of
Cylindrotheca fusiformis
Chen Shuxiu，Wang Weiwei，Sun Jun，Li xia，Song Shaofeng，Wang Qingyan
(Shandong oriental ocean group Co.Ltd.，National algae and sea cucumber engineering technology research
center，Algae in shandong province key laboratory of genetic breeding and cultivation technology，Yantai 264003，
China）
Abstract：Effects of different nitrogen and phosphorus concentration on growth and physiological biochemi－
cal compositions of Cylindrotheca fusiformis were studied．The results indicated that the optimal N concentrations
was 440 μM and the optimal P concentration was 9.08 μM．The contents of the chlorophyll,the extracellular
polysaccharide，the intracellular protein and the intracellular polysaccharide gained maximum level at 880μM (N
concentrations) or 72.64μM (P concentration)．
Key words：Cylindrotheca fusiformis；nirogen concentrations；phosphorus concentrations；biochemical com－
positions：growth
31第 1期 陈书秀，等 氮磷浓度对筒柱藻生长及理化成分的影响