全 文 :山 东 农 业 科 学 2013,45(7):35 ~ 37 Shandong Agricultural Sciences
高效能培养单胞藻方法研究
滕 瑜1,李 娟1,王志勇1,沈 建2,王彩理1*
(1. 中国水产科学院黄海水产研究所,山东 青岛 266071;2. 中国水产科学院渔业机械仪器研究所,上海 200092)
摘 要:利用高效能封闭装置对单胞藻进行半连续培养,提高了单胞藻生产的稳定性,适合大规模生产性
培养,可解决四角蛤净化保活期间单胞藻的持续供给问题,为实际生产应用提供可靠的保证。
关键词:单胞藻;四角蛤;培养;净化
中图分类号:S968. 4 文献标识号:A 文章编号:1001 -4942(2013)07 -0035 -03
四角蛤是黄渤海南部的重要经济贝类之
一[1],生栖在近海滩涂,含有泥沙和微生物,需要
进行净化吐沙,否则会使产品牙碜而影响商业价
值[2]。单胞藻具有营养丰富、生长繁殖迅速、环
境适应性强的特点,是水中溶氧的重要来源,也是
贝类等的重要饵料[3]。但单胞藻培养经常受到
诸如气候、设备、操作方法等条件的制约[4],为解
决此问题,国内外开发出保存藻泥[5]、浓缩藻
膏[6]等产品。高效能单胞藻培养装置采用半连
续培养的方法生产单胞藻,可用于净化保活四角
蛤等贝类,同时控制海水 pH 值、盐度等,其主要
特点是占地面积小、培养容量大、生产周期短、抗
污染能力强,适合我国单胞藻的大规模生产性培
养,可解决四角蛤净化保活期间单胞藻的持续供
给问题。
1 培养装置及方法
1. 1 单胞藻培养装置
全套装置由两个直立矩形生物饵料器架和夹
中间的光温控制架组成。生物饵料器架包括架体
和塑料薄膜袋两部分,架体是由普通 2. 5 cm角钢
按一定的设计要求焊制,规格为 210 cm ×
155 cm ×55 cm,主要作用是支撑薄膜袋,使之保
持直立并承受水的压力;塑料薄膜是由有效容积
1. 5 m3、厚度为 0. 10 ~ 0. 12 mm 的复合薄膜热合
而成。光温控制架中的人工辅助光源由 12 支 40
W日光灯组成,最大光照强度为 8 200 lx,薄膜袋
内的加热保温元件采用聚四氟乙烯电加热线,功
率为 2 000 W、1 000 W 和 500 W,藻液温度由薄
膜袋内的 8002 型温度自控仪控制。
收稿日期:2013 -01 -24
基金项目:贝类产业技术体系项目(CARS - 48)、山东省科技发展计划项目(2009GG10005018)共同资助。
作者简介:滕 瑜(1965 -) ,男,副研究员,主要从事水产品加工技术研究。E - mail:tengyu@ ysfri. ac. cn
*
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通讯作者
本试验只是从农艺性状和产量方面进行初步研
究,要科学地评价一个品种的好坏,并且判断是否
适合某个生态区种植,还需从抗逆性和耕作方式
等其它方面做更为细致的研究,从而找出最适合
某生态区种植的玉米品种,为高产杂交种的推广
提供理论依据。
参 考 文 献:
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DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2013.07.046
1. 2 培养室
单胞藻小规模培养时不需另建培养室,可利
用现有实验室、培养室、育苗室,生物饵料容量框
架可单独安放在室内池沿,利用自然光照进行培
养,必要时可与光温控制架组合在一起,在实验
室、培养室利用控温装置和人工辅助光源提高培
养效果。大规模培养单胞藻时可建造专用培养
室,培养室以南北走向为宜,屋顶为白色玻璃钢
瓦,四周装有大玻璃窗,晴天采光一般要求 10 000
lx以上,室内装有暖气、辅助光源,还可以配备海
水消毒池、洗袋池和充气设备等。
1. 3 供水供气系统
复合薄膜袋培养单胞藻用的海水需先经沉
淀、沙滤后进入水处理池,再用 0. 025%次氯酸钠
溶液 (含有效氯 10%)进行消毒,静置 12 h 后加
入硫代硫酸钠溶液充气中和余氯,经检查无余氯
后供给培养使用。如果培养用水需要升温,可在
消毒的同时提温。藻种及扩种培养用海水经四层
200 目筛绢加一层脱脂棉过滤,煮沸后方可使用。
复合薄膜袋培养单胞藻需要昼夜充气,每个袋内
需设置 2 ~ 4 个 100#气石,气源可利用育苗室(或
饵料室)原有气源,也可利用自带的小型充气机,
充气量为单胞藻培养水体的 2%左右。
1. 4 余氯的简易检测方法
次氯酸钠消毒遗留在海水中的氯量称余氯,
余氯主要以 HOCl和 OCl -的形式存在,加入碘化
钾后作用释放碘,能使淀粉溶液变蓝。称取固体
淀粉 10 g,加入少量纯水研磨成糊状,然后加入
1 000 ml沸水,为防腐败可加 4 g ZnCl2 或 1. 25 g
水杨酸,搅匀冷却后取上清液;配制 0. 2 mol /L 的
KI:称取固体 33. 6 g KI于烧瓶中,加纯水至 1 000
ml处,待完全溶解后使用。取适量水样加几滴淀
粉溶液,再往里加几滴 KI 溶液,溶液变成蓝色则
表示有余氯存在。
2 工艺流程
2. 1 藻种培养
藻种培养要在保种室内进行,室内要设置培
养架,架上有日光灯做辅助电源,用开关控制光照
强弱。培养容器为 3 000 ~ 5 000 ml的三角烧瓶,
接种前要用淡水煮沸法或烘箱干燥法消毒。
2. 2 扩种培养
扩种培养是在 10 000 ml的细口瓶中进行,细
口瓶的消毒方法如下:用淡水加去污粉洗净→浓
盐酸浸泡→消毒水反复清洗。扩种数量根据袋培
养需要安排,应保证向薄膜袋提供各种高纯度的
藻种。
2. 3 复合薄膜袋培养
2. 3. 1 准备工作 先把薄膜袋装在框架内,调整
好,接通袋内外的收获藻液管、取样检测管、充气
管和气石(气石上要栓重物使气石能沉在水底)。
如需加热保温,再把电加热线从袋子的小口引入。
所有装入袋内的物品,均要先经 0. 0025%高锰酸
钾消毒,淡水冲洗干净。做好以上工作后,盖紧薄
膜袋的两个管口盖子,然后向袋内充气,使薄膜袋
膨胀成型,紧贴在框架上。
2. 3. 2 加水和营养盐 所有工作做妥后往袋内
注入消毒海水,然后按水量加营养盐。新月菱形
藻和等鞭金藻营养盐配方见表 1。
表 1 单胞藻营养盐配方
成 分
各营养盐用量(mg /m3)
新月菱形藻 等鞭金藻
NaNO3 - N 20 × 103 10 × 103
KH2PO4 - P 1 × 103 1 × 103
FeC6H7O5 - Fe 0. 1 × 103 0. 1 × 103
NH2CONH2 - N - 10 × 103
NaHCO3 - 60 × 103
VB1 - 0. 1 × 103
VB12 - 0. 25
2. 3. 3 接藻种 接种的藻种要逐一镜检,有原生
动物的藻种一定不要接进薄膜袋内。接种时间最
好在晴天上午 8 ~ 10 时,要选择生活力强、生长旺
盛、藻液颜色正常的藻种,藻种浓度一般在 220 ~
250 万 /ml,新月菱形藻在 300 万 /ml 左右。接种
时把瓶内藻液直接倒入薄膜袋内。等鞭金藻和新
月菱形藻接种浓度见表 2。
表 2 单胞藻接种浓度、收获浓度、收获量
单胞藻
接种浓度
(万 /ml)
收获浓度
(万 /ml)
收获量
(t)
等鞭金藻 50 ~ 80 300 ~ 350 0. 8 ~ 1. 0
新月菱形藻 40 ~ 60 300 ~ 350 0. 8 ~ 1. 0
2. 3. 4 日常管理 要经常检查薄膜袋内的充气
情况,使袋内藻液能翻腾为宜。随时观察藻类生
长情况,正常生长的藻液,袋内无沉淀、结团和附
63 山 东 农 业 科 学 第 45 卷
壁现象,并且随培养天数的增加,藻液颜色逐日加
深;经常取样镜检藻细胞浓度,掌握藻类生长繁殖
情况;每天定时测光照、温度和 pH 值,藻液浓度
加大时要相应增加充气量,视藻类生长情况每天
或隔天加营养盐。
2. 3. 5 收获和再培养 复合薄膜袋培养单胞藻,
由于接种浓度不同,接种后经 2 ~ 4 d 培养即可首
次收获,收获的浓度和收获量见表 2。收获的方
法有两种:一种是虹吸法,利用装置上的自动收获
系统,把藻液从收获管中虹吸出来;另一种方法是
使用自吸泵抽取藻液,自吸泵的取液管直接连在
薄膜袋的收获管口上,将藻液泵到远处及位置较
高的育苗池中。收获后的薄膜袋内要立即注入消
毒海水,并按注水量添加营养盐继续培养,一般隔
1 ~ 2 d 又可重新收获,如此循环,每个薄膜袋可
收获 5 次以上。收获的藻液可为其它薄膜袋接种
用,这样能大幅地减少接种和扩种规模,对于单胞
藻的大规模生产很有益处。首次收获的藻液新
鲜、生长旺盛、纯度高,用于接种的稀释浓度较小,
随着收获次数增多,稀释浓度不断增大,培养周期
不断缩短。经多次收获后藻类生长逐渐缓慢,老
化细胞、杂质增多,在薄膜袋底部出现附壁现象,
即使稀释浓度超过 200 万 /ml,也达不到预期培养
效果,且很容易出现死亡,失去了培养的意义,此
时即可全部收获。其收获后的稀释浓度与培养周
期的关系见表 3。
表 3 半连续培养中收获后的稀释浓度
与培养周期的关系
稀释浓度(万 /ml)
培养天数(d)
等鞭金藻 新月菱形藻
30 ~ 50 5 3 ~ 4
50 ~ 80 3 ~ 4 2 ~ 3
100 2 ~ 3 2
150 1 ~ 2 1 ~ 2
200 1 1
注:(1)收获浓度按 300 ~ 350 万 /ml 为准; (2)培养水温:等
鞭金藻 20 ~ 25℃,新月菱形藻 15 ~ 20℃。
2. 3. 6 薄膜袋的再利用 全部收获后的复合薄
膜袋还可再次使用。先把薄膜袋放入加洗衣粉的
水中搓洗,再放入 0. 025%次氯酸钠中浸泡 12 h,
淡水洗净再用。最好放入 100℃的沸水中浸泡进
行高温消毒。一般一个袋可重复使用 2 ~ 3 次。
2. 3. 7 注意事项 ①薄膜袋使用前要仔细检查
有无漏洞,特别是接缝压合处,如果有漏洞,用聚
乙烯薄膜胶粘牢再用。②防污染是关键,操作前
所有工具和手均要经过彻底消毒。③随着藻细胞
的生长繁殖,藻液颜色不断加深,要逐渐增加充气
量。④接种、收获和添加营养盐的工作一般要在
每天上午进行。
3 讨论
利用高效能封闭式单胞藻培养装置对四角蛤
进行净化吐沙,能为四角蛤提供一个相对稳定的
吐沙环境,12 ~ 24 h 达到无泥沙要求,既保证了
四角蛤的摄食要求,又保证了充分的氧气供应,提
高了净化质量,增强了生产的稳定性,节省了水
体、能源和劳力,又通过从源头、养殖、加工到餐桌
控制质量,进行可追溯管理,进一步保证了产品的
安全性[7]。在此基础上进行四角蛤等贝类的净
化加工、低温保活流通及产业化示范,不仅提高产
品的附加值,还可促进我国海洋经济的可持续健
康发展[8]。
参 考 文 献:
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73第 7 期 滕 瑜等:高效能培养单胞藻方法研究