全 文 ：ＤＯＩ：１０．１６３７８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－１１１１．２０１５．１１．００８
第３４卷第１１期
２０１５年１１月
水 产 科 学
ＦＩＳＨＥＲＩＥＳ　ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１１
Ｎｏｖ．２０１５
浊度仪法测定单胞藻密度的初步研究
王祖峰１，２，张建强１，庞洪帅３，杨　申１，党子乔１，张　敏１，鲁晓倩１，周　玮１，２
（１．大连海洋大学 水产与生命学院，辽宁 大连１１６０２３；２．大连市水产产业技术创新联合会，
辽宁 大连１１６０２３；３．大连海洋大学 信息工程学院，辽宁 大连１１６０２３）
摘　要：用浊度仪法测定了小球藻、小新月菱形藻、球等鞭金藻、亚心形扁藻４种藻液不同密度时的浊
度信号值，并与实际密度值建立联系。试验结果表明，浊度信号值与藻液密度之间具有良好的线性关
系，函数方程分别为ｙ＝３．５２９ｘ＋５３４．６７（ｒ２＝０．９９７）、ｙ＝６．４２０７ｘ＋７８．６７８（ｒ２＝０．９９４）、ｙ＝１４．１０７ｘ＋
４９２．３７（ｒ２＝０．９９８）、ｙ＝２２６．３２ｘ＋４３１．０８（ｒ２＝０．９９７），且极显著相关（Ｐ＜０．００１）。为单胞藻密度测
定提供一种更为简便、快捷、及时、准确的方法。
关键词：浊度仪法；密度测定；单胞藻
中图分类号：Ｑ９４９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－１１１１（２０１５）１１－０７１４－０４
收稿日期：２０１５－０３－２５；　修回日期：２０１５－０５－２８．
基金项目：国家“十二五”科技支撑计划项目（２０１１ＢＡＤ１３Ｂ０３）．
作者简介：王祖峰（１９９０－），男，硕士研究生；研究方向：海洋生物学．Ｅ－ｍａｉｌ：１８９４０９１５１８２＠１８９．ｃｎ．通讯作者：周玮（１９６３－），男，
教授；研究方向：水产养殖学．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｗｅｉ＠ｄｌｏｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．
　　水产苗种繁育过程中，单胞藻饵料的培养是关
键的技术环节，直接影响着水产动物培育效果［１－２］。
藻类密度是评价单胞藻培养效果的重要指标，因此
研究开发简便、快捷、及时、准确的单胞藻密度测定
方法是人们不断追求的理想目标［３－４］，相关学者及
企业对此做了大量工作。
从单胞藻测定方法的发展上看，血球计数法是
传统的单胞藻密度测定方法，是其它测定方法的基
础，由于显微镜下作业受工作量、操作误差等因素
影响，不适宜大批量操作［１，５－７］。干质量法避免了人
为计数误差大的缺点，但是实施过程中需对藻类进
行离心、烘干，耗时耗能［５，８］。叶绿素ａ含量测定法
缩短了一定时间，但是测定过程需要提取叶绿素ａ，
并测定其含量，经换算后得到藻类密度，过程繁
琐［４，６－７］。分光光度法是目前被广泛使用的藻类密
度测定方法，黄美玲等［６－９］试验表明分光光度法测
定的藻类吸光值与细胞密度的相关系数ｒ＞０．９９，
只是该方法无法满足及时测定。杨晓冬等［１０－１１］提
出荧光法测定藻类数量，也可以为藻类数量及时测
定提供一定理论依据，但同时指出该方法成本高，
并且要配合群落计数法共同实现，因而也具有一定
的局限性。
浊度仪法常用于悬浮状态物质的定量测定［１２］，
浊度探头直接投入待测样品中，可显示待测液体的
浊度信号值。郑博等［１３］对９种含有不同颗粒的悬
浮液进行浊度法测定，表明一定范围内，悬浮液浊
度与颗粒密度具有良好的线性关系。陈智慧
等［１４－１６］在对抗生素微生物密度测定的研究中发现，
抗生素微生物密度的对数值与浊度值的相关系数ｒ
＞０．９９，表明浊度法是一种良好的抗生素微生物密
度测定方法。因此，笔者兼顾种类、形状、大小、颜
色等因素，选取水产养殖中常用小球藻（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ
ｓｐ．）、小新月菱形藻（Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ　ｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍ）、球等鞭
金藻（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ　ｇａｌｂａｎａ）、亚心形扁藻（Ｐｌａｔｙ－
ｍｏｎａｓ　ｓｕｂｃｏｒｄｉｆｏｒｍｉｓ）为试验材料，探索单胞藻密
度与浊度信号值之间的关系，对浊度仪法测定单胞
藻密度进行初步探讨。
１　材料与方法
１．１　材料
藻种：市售小球藻、小新月菱形藻、球等鞭金
藻、亚心形扁藻藻种原液３份。
仪器 设 备：ＦＬＳ－１００Ｔ 型 浊 度 仪；Ｏｌｙｍｐｕｓ
ＣＸ２１生物显微镜；微量振荡器；血球计数板；容量
瓶；移液枪；烧杯。
１．２　方法
单胞藻原液密度测定：用血球计数法［１７］分别对
藻种原液进行细胞计数，重复３次，取平均值：小球
藻（２．２×１０７个／ｍＬ）、小新月菱形藻（１．５×１０７个／
ｍＬ）、球等鞭金藻（６．５×１０６个／ｍＬ）、亚心形扁藻
（１．３５×１０６个／ｍＬ）。
试验藻液配制与复查：按照试验设计密度梯度
（表１），每组试验均从对应藻类的３份藻种原液中，
各取试验用量的１／３，混合成试验用藻种原液，按式
对藻种原液密度进行稀释并用血球计数法对各藻
液复查，当复查结果较设计密度的误差＜５％时，稀
释完成。
Ｖ１＝（Ｎ０×Ｖ０／Ｎ１）－Ｖ０
式中，Ｖ１为添加培养用海水的体积，Ｎ０为藻种原液密
度，Ｖ０为藻种原液体积，Ｎ１为设计稀释后藻液密度．
表１　藻液密度 ×１０４个／ｍＬ
组别 小球藻 小新月菱形藻 球等鞭金藻 亚心形扁藻
１　 ０　 ０　 ０　 ０
２　 １００　 １００　 ５０　 １０
３　 ２００　 ２００　 １００　 ２０
４　 ５００　 ４００　 ２００　 ４０
５　 ８００　 ６００　 ３００　 ６０
６　 １１００　 ８００　 ４００　 ８０
７　 １４００　 １０００　 ５００　 １００
８　 １７００　 １２００　 ６００　 １２０
９　 ２０００　 １４００ － －
　　浊度信号值测定：取试验藻液３００ｍＬ在避光、
振荡条件下测定，记录稳定后的浊度信号值。重复
上述步骤３次，取平均值。
数据处理：采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ　２００７、ＳＰＳＳ
１７．０对试验数据进行处理。
２　试验结果
不同密度藻液测量出的浊度信号值见图１～４。
由图１～４可见，在最低密度时，小球藻、小新月菱
形藻、球等鞭金藻、亚心形扁藻对应的浊度信号值
为最低，分别为８８０、４９７、１４８５、２５８３，随着各种藻液
密度的高低变化，对应的浊度信号值也呈现出相应
的高低变化趋势，在最高密度时，４种试验藻液对应
的浊度信号值为最高，分别为７３１５、９１４７、９００２、
２６６８７。　
各种藻类的密度与浊度信号值之间呈现良好
的线性关系，决定系数ｒ２均超过０．９９，且极显著相
关（Ｐ＜０．００１），各直线函数方程斜率相差较大，截
距有所不同。
图１　小球藻不同密度下浊度信号值
图２　小新月菱形藻不同密度下浊度信号值
图３　球等鞭金藻不同密度下浊度信号值
图４　亚心形扁藻不同密度下浊度信号值
３　讨　论
本试验研究结果与崔妍等［５，１０－１１］用分光光度法
研究的结果比较显示，浊度仪法测定藻液密度较分
光光度法更具优点。首先，数据准确、稳定。沈萍
萍等［１８］在分光光度法测定微藻生物量的研究得到
小球藻Ｐ＜０．０５、ｒ２＝０．９６２２，球等鞭金藻 Ｐ＜
０．０１、ｒ２＝０．９８９７，本试验中小球藻Ｐ＜０．００１、ｒ２＝
０．９９７，球等鞭金藻Ｐ＜０．００１、ｒ２＝０．９９８，浊度仪法
在大幅度提高可信程度数量级的条件下，数据显示
更加直观、稳定。其次，量程更大，简化操作。分光
光度法测定藻类密度过高时，必须稀释后才能测
定［１９］，催妍等［５－６］认为，分光光度法测定小球藻的密
度一般不能超过１．０×１０７个／ｍＬ。本试验中小球
藻最高密度达到了２．０×１０７个／ｍＬ，依然表现出良
５１７第１１期 王祖峰等：浊度仪法测定单胞藻密度的初步研究
好的试验结果（Ｐ＜０．００１、ｒ２＝０．９９７）。从工作原
理上分析，分光光度法和浊度仪法测定单胞藻密
度，均属光学仪器方法［２０］。分析上述差异形成的原
因，一方面设备结构导致的观测信号损失影响测定
量程，分光光度法需要取样测定，测定光束经过空
气、比色皿、待测样品等３种介质，反复多次的反
射、折射等物理过程后，形成的测定信号损失较大；
本试验使用投入式浊度仪，测定光束直接在待测藻
液单一介质中形成测定信号，观测信号损耗较小。
另一方面观测时藻细胞的分布状态影响观测结果
的稳定性和准确性［２１－２３］，分光光度计法在静止状态
下测定，待测样品中的藻细胞和杂质会产生沉降，
直接影响观测信号的稳定；本试验中浊度探头测定
的藻液始终处于振荡混合状态，保证了观测数据的
稳定性。
本试验中４种藻液对应的回归直线方程表现
出不同斜率和截距。有研究认为［２４－２５］，浊度的大小
不仅与液体中悬浮状态物质的含量有关，还与其大
小、形状等有关。试验用４种藻细胞具有不同的特
征［２６］。小球藻最小，小新月菱形藻次之，球等鞭金
藻较大，亚心型扁藻最大，其对应的函数方程斜率
也显示出同样的大小规律，沈萍萍等［１８］在光密度法
测定微藻生物量的研究中也发现了类似的现象。
从本试验选用的４种单胞藻藻细胞形状分析，小新
月菱形藻呈纺锤形，最不规则，其对应的函数方程
截距最小，亚心形扁藻呈广卵形，较小新月菱形藻
规则，其对应的截距较大，球等鞭金藻呈椭圆形，较
亚心型扁藻稍规则，其对应的截距比亚心形扁藻的
略大，而小球藻为球形或椭圆形，较球等鞭金藻更
规则，其对应的截距最大。细胞的形状一定程度上
影响着浊度的大小，金同轨等［２７］在浊度与粒度关系
的研究中也得到类似结论。
孙海林等［２８］研究认为，现代渔业要从人工采样
和实验室分析向自动化、智能化和网络化发展。浊
度仪法测定单胞藻密度，省略了传统方法的采样环
节，通过投置在藻液中的浊度探头，经过函数运算，
可以实现直接显示藻液密度，通过计算机网络便可
实现远程监测。因此浊度仪法测定单一藻液密度，
为改变传统的单胞藻培养方式提供新的密度测定
手段，使单胞藻生产过程的自动化、智能化、网络化
等革命性改变成为可能。
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Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｕｎｉｃｅｌｕｌａｒ　Ａｌｇａ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｕｓｉｎｇ　ａ　Ｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｅｒ
ＷＡＮＧ　Ｚｕｆｅｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎｑｉａｎｇ１，ＰＡＮＧ　Ｈｏｎｇｓｈｕａｉ　３，ＹＡＮＧ　Ｓｈｅｎ１，
ＤＡＮＧ　Ｚｉｑｉａｏ１，ＺＨＡＮＧ　Ｍｉｎ１，ＬＵ　Ｘｉａｏｑｉａｎ１，ＺＨＯＵ　Ｗｅｉ　１，２
（Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　ａｎｄ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｄａｌｉａｎ　Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０２３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄａｌｉａｎ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０２３，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｄａｌｉａｎ　Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｓｉｇｎａｌ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ａｌｇａｅ　Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｓｐ．，Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ　ｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍ，Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ　ｇａｌｂａｎａ　ａｎｄ
Ｐｌａｔｙｍｏｎａｓ　ｓｕｂｃｏｒｄｉｆｏｒｍｉｓ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｔｏ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｕｎｉｃｅｌｕｌａｒ　ａｌｇａ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｂｙ　ａ　ｔｕｒｂｉｄｉｍ－
ｅｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｉｎｅａｒ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（Ｐ＜０．００１）ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｓｉｇｎａｌ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｕｎｉｃｅｌｕｌａｒ
ａｌｇａ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｅｇｕａｔｉｏｎｓ　ａｓ　ｙ＝３．５２９ｘ＋５３４．６７（ｒ２＝０．９９７），ｙ＝６．４２０７ｘ＋７８．６７８（ｒ２＝
０．９９４），ｙ＝１４．１０７ｘ＋４９２．３７（ｒ２＝０．９９８）ａｎｄ　ｙ＝２２６．３２ｘ＋４３１．０８（ｒ２＝０．９９７），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｆｉｎｄ－
ｉｎｇｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｕｎｉｃｅｌｕｌａｒ　ａｌｇａｅ　ｄｅｎｓｉｔｙ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｅｒ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｄｅｎｓｉｔｙ；ｕｎｉｃｅｌｕｌａｒ　ａｌｇａ
７１７第１１期 王祖峰等：浊度仪法测定单胞藻密度的初步研究