全 文 ：海 洋 湖 沼 通 报
2001年 Transactions of Oceanology and Limnology №4
文章编号：1003—6482（2001）04—0012—08

两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究*

王培磊 宫庆礼 麦康森 赵明日
（青岛海洋大学海水养殖教育部重点实验室 青岛 266003）

摘要：研究了小球藻和球等鞭金藻分别用明矾和石灰水浓缩以及两种藻的浓缩
液在常温（20 ±1℃）、低温（0—4℃）﹑冷冻（－30±1℃）三种温度条件下保存
的结果，并对浓缩保存前后藻液的饵料效果进行了对比试验。 结果表明：(1)小球
藻的浓缩以 80±5ppm 的明矾液及 4%的石灰水效果最好；(2)球等鞭金藻的浓缩以
100±10ppm的明矾液及 6%的石灰水效果最好； (3)保存方法以加入保护剂甘油并
置于-30℃ 冰箱中效果最好，小球藻和球等鞭金藻的存活率分别为 95%和 93%；(4)
低温保存前后藻的脂肪酸分析结果表明高度不饱和脂肪酸(HUFA)的含量变化不明
显；（5）用浓缩保存藻投喂中国对虾和轮虫的效果与普通藻无显著差异。

关键词：单胞藻；浓缩；保存；存活率；不饱和脂肪酸；饵料效果

中图分类号：Q949.21+7 文献标识码：A

海洋微藻（marine microalgae）它们均富含 EPA（20：5n-3）和 DHA（22：6n-3）,作为
对虾、 扇贝等水产动物幼体饲料对提高成活率和增强体质有重要作用；对治疗人类脑血栓﹑
动脉粥样硬化﹑冠心病等心脑血管疾病有独特疗效。将鲜藻液浓缩成藻膏投喂水产动物能减
少水质污染，投喂方便，可全年保证对虾、扇贝、鲍鱼等的苗种的饵料供应。
1．材 料 和 方 法
1.1 藻种
小球藻 Chlorella sp.
球等鞭金藻 Isochrysis galbana Parke
均取自青岛海洋大学微藻种质库。
1.2 微藻培养：
两株微藻均采用 5L 细口瓶进行一次性培养。海水取自青岛太平角，经脱脂棉过滤，调
盐度至 31-32.5，PH8.05～8.20，60ppm有效氯消毒 12h以上，培养液采用 f/2培养基，于 21
±1℃连续充气培养；光照:小球藻为 10000Lux, 球等鞭金藻为 8000Lux；接种密度:小球藻 1.5

*王培磊，男，硕士，1966年 8月生，山东临沂人，研究方向：海洋微藻。
收稿日期：2001-03-19。
DOI:10.13984/j.cnki.cn37-1141.2001.04.003

4期 两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究 13

×106／ml,球等鞭金藻 2×106／ml；培养 5d，于指数生长末期收获。收获密度:小球藻为 3×107
／ml, 球等鞭金藻为 1.5×107／ml。
1.3 沉淀剂
明矾〔KAL（SO4）2﹒·12H2O〕:电子天平准确称取 20g，溶于 480ml蒸馏水中，玻璃棒
搅拌 10min，完全溶解，作母液备用
石灰水：新鲜灰膏 1Kg加 10L自来水，玻璃棒充分搅拌 15min，浸泡 3d，取其上清液作
母液备用。
1.4 浓缩方法：
取培养的藻液，置于 100ml量筒中，分别加入不同浓度梯度的浓缩剂，搅拌 1min，定时
测定上清夜中的细胞密度。沉淀结果以沉淀度计算：
沉淀度=（原藻液细胞数－上清液细胞数）／原藻液细胞数×100%
每一浓度做三个平行，一个对照,试验重复三次。试验室温 21±1℃。
1.5 保存方法
1.5.1常温保存：浓缩藻液分别采用原液，原液加抗生素（SMZ和红霉素），原液加保护
剂二甲亚砜（DMSO）三种方法在常温（20±1℃）和光强 200~800lx条件下保存 5个月。
1.5.2低温保存：浓缩藻液分别采用原液，原液加抗生素（SMZ和红霉素），原液加保护
剂二甲亚砜（DMSO）三种方法置于 0~4℃水冰箱中黑暗保存 5个月。
1.5.3冷冻保存：浓缩藻液分别采用原液，原液加抗生素（SMZ和红霉素），原液加保护
剂甘油置于－30±1℃冰箱中黑暗保存 5个月
1.6保存效果评价
1.6.1脂肪酸分析法
样品处理：用电子天平准确称取 100mg 的干燥样品，置于具塞的离心管中，加 1ml2N
的 NaOH－CH3OH溶液，振荡后在 65℃水浴中加热 2min，待皂化完全后冷却，再加入 1ml2N
的 HCl-CH3OH溶液，充分振荡后在 65℃水浴中加热 1min，使其甲酯化。然后加入 2ml石油
醚，振荡，离心，澄清后取其上清夜进行色谱分析。
气相色谱分析：仪器：惠普公司 HP5890A气相色普仪。色谱柱：毛细管柱 25m， Φ0.32mm。
柱温：198℃。样口与检测器温度：250℃。载气：超纯氮 。 流速：2ml/min。进样量：1µl。
1.6.2不同方法保存后的存活率试验
用 TTC 法（氯化三苯四氮唑还原法） 因脱氢酶能使 TTC 还原成一种红色甲腙
(formazam），此甲腙用乙醇抽提后，用分光光度计进行定量测量。比较保存样品和对照样品
的抽提液在分光光度计 485nm波长处的光密度值，就能判断出其相对活力。
1.6.3浓缩保存藻投喂中国对虾效果试验
虾苗：无节幼体取自乳山对虾育苗厂
培养容器：15L玻璃圆缸

14 海 洋 湖 沼 通 报 2001年

试验内容：从 N6至 M1每天分别投喂浓缩保存藻与普通小球藻，投藻密度见表 7。虾幼
体密度为 45万/m3，育苗按常规操作进行，每天记录变态率和成活率。设两个平行组。
1.6.4浓缩保存藻投喂轮虫效果试验
按常规操作进行，用 15L玻璃缸培养褶皱臂尾轮虫，轮虫密度 0．5个/ml，每天投喂浓
缩与普通小球藻，详见表 9。
2．结 果
2.1明矾对两种单胞藻的沉淀效果
从表 1可以看出：明矾对两种单胞藻沉淀均有显著效果。其中对小球藻，明矾浓度以 80
±5ppm最合适，12h沉淀度为 90%，24h沉淀度为 98%；对球等鞭金藻，明矾浓度以 100±
10ppm最合适,12h沉淀度为 98%，24h沉淀度为 100%。预试验表明，对小球藻，超过 150ppm
形成絮状沉淀；对球等鞭金藻，超过 180ppm出现结块。
表 1 明矾对两种单胞藻的沉淀结果（沉淀度）
Table 1 The condensational results of alumstone to the two kinds of algae
(condensational degree)
小 球 藻 球 等 鞭 金 藻
时 间
40* 60 80 100 120 对 照 40 60 80 100 120 对 照
2
4
6
8
12
24
20
44
70
72
78
84
38
45
71
79
88
93
40
48
72
80
90
94
46
52
72
81
93
96
50
57
72
85
98
98


4
6
8
11
40
44
56
59
71
79
50
57
62
71
84
88
54
67
76
80
92
98
60
78
84
90
94
98
64
77
80
91
95
100


3
4
5
7
备 注 预试验表明超过 150ppm出现结块 预试验表明超过 180ppm出现结块
*40、60等为明矾浓度（ppm）。
2.2 石灰水对两种单胞藻的沉淀效果
试验表明：石灰水对两种单胞藻沉淀均有显著效果，沉淀迅速且完全。对小球藻，4%的
石灰水 2h沉淀度即达 60%，6h即可完全沉淀。最适浓度为 4%，但浓度超过 6%，藻泥出现
结块且细胞死亡率高；对球等鞭金藻，6%的石灰水 2h沉淀度为 72%，8h可完全沉淀。最适
浓度为 5%，但浓度超过 7%出现结块。
2.3 常温（20±1℃）保存两种单胞藻的存活率
试验表明：常温下，保存效果最好的是加入DMSO保护液组，存活率在 80%；其次是加
入抗生素（SMZ和红霉素）组，存活率在 45%左右；最差者为直接存放组，为 20%左右。
2.4 低温（0～4℃）保存两种单胞藻的存活率
试验表明：0~4℃低温条件下保存 5 个月后，加入二甲亚砜（DMSO）组存活率最高，

4期 两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究 15

为 95%左右；其次为加入抗生素组，为 75%；最差为直接存放组，为 50%左右。
表 2 石灰水对两种单胞藻的沉淀结果
Table 2 The condensational results of limestone to the two kinds of algae
藻 名 PH 2 4 6 8 10 备 注
8.1 3% 45 78 92 100
8.5 4% 60 84 100
8.7 5% 68 94 100
8.9 6% 80 96 100
9.2 8% 84 100



7.8 对照 － － 4 6 10
浓度
超过
6 %
出现
结块
8.1 3% 48 70 90 100
8.5 4% 62 84 94 100
8.6 5% 66 89 100
8.9 6% 72 95 100
9.2 8% 83 100





7.9 对 照 － － 2 3 5
浓度
超过
7 %
出现
结块

表 3 常温保存二种单胞藻的存活率（20±1℃，5个月）
Table 3 The survival rates of the two kinds of algae condensed under ordinary
temperature conditions (20±1℃ 5months)
平 均 存 活 率（%）
保 存 方 法
小 球 藻 球等鞭金藻
备 注
直接存入恒温箱中（20±1℃） 17 26
结块，均有异臭味，小球藻变
为墨黑色
加入抗生素（SMZ和红霉素）存入恒温箱中
（20±1℃）
42 51 有异臭味
加入 DMSO保护剂存入恒温箱中 79 86 两种藻均有异臭味

表 4 低温保存二种单胞藻的存活率（0～4℃，5个月）
Table 4 The survival rates of the two kinds of algae condensed under low
temperature conditions (0~4℃ 5months)
平 均 存 活 率（%）
保 存 方 法
小 球 藻 球等鞭金藻
备 注
直接置于 0~4℃冰箱中 51 47 有较大异味
加入抗生素（SMZ和红霉素）后置于
0~4℃冰箱中 72 81 有较大异味
加入保护剂二甲亚砜(DMSO)后
置于 0~4℃冰箱中 91 94 异味较小
时 间
沉 淀 度 浓 度

16 海 洋 湖 沼 通 报 2001年

2.5 冷冻保存两种单胞藻的存活率
表 5 冷冻保存两种单胞藻的存活率（－30±1℃，5个月）
Table 5 The survival rates of the two kinds of algae conserved under
－30±1℃ conditions
平均存活率（%）
保 存 方 法
小球藻 球等鞭金藻
备 注
直接置于-30℃冰箱中冷冻 64 37 球等鞭金藻有的变形破裂
加抗生素（SMZ和红霉素置于-30℃冰箱中 77 62 球等鞭金藻有的变形破裂
加入甘油置于-30℃冰箱中冷冻 95 93 球等鞭金藻变形破裂者减少
试验表明：在 ―30℃冰冻条件下，加入保护剂甘油组保存效果最好；其次为加入抗生
素组；直接冷冻组存活率低且细胞变形破裂。
2.6低温保存对脂肪酸含量的影响
表 6 低温保存前后二种藻主要脂肪酸含量变化情况（0~4℃，5个月）
Table 6 Changes of the amount of the fatty acids of the two kinds of algae condensed
under low temperature conditions (0~4℃,5 months)
小 球 藻 球 等 鞭 金 藻
脂 肪 酸
保 存 前 保 存 后 保 存 前 保 存 后
14:0 3.6 3.3 5.5 5.3
16:0 9.1 8.6 25.4 25.8
16:1 n-1 4.0 3.9 24.9 25.1
18:0 9.2 9.4 0.6 0.74
18:1 n-9 4.3 4.7 2.5 2.6
18:2 n-6 12.4 12.6 2.7 2.4
18:3 n-3 16.9 16.4 11.8 12.1
20:4 n-6 0.3 0.28 4.3 4.1
20:5 n-3 29.4 30.6 12.7 13.6
22:6 n-3 0.8 0.9 25.7 23.1
注：脂肪酸含量为占总脂肪酸的百分比
从表 6可以看出：两种藻在 0~4℃条件下保存 5个月后，脂肪酸无显著变化，特别是 n-3
系列的高度不饱和脂肪酸下降很少。
2.7 浓缩保存藻投喂中国对虾试验结果
从表 7可见，投喂浓缩小球藻和普通小球藻的对虾幼体均能正常发育变态，从无节幼体
（N6）到蚤状幼体，成活率均在 61%以上。对表 7作的方差分析（见表 8）也表明：投喂用
明矾浓缩的小球藻和普通小球藻，对虾苗成活率无显著差异，浓缩保存藻完全可用于中国对
虾育苗。

4期 两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究 17

表 7 浓缩保存小球藻投喂中国对虾幼体试验结果
Table 7 The growth results of Chinese penaeid shrimp larvas feeded by conserved algae
投浓缩藻幼体成活率 投普通藻幼体成活率 培 养
日 期
幼虫发育
阶 段
投 藻
密 度
I 组 II 组 I 组 II 组
备 注
4.25 N6 10 100．00 100．00 100．00 100．00
4.26 Z1 84 76．00 88．00 92．00 88．00
4.27 Z2 90 74．48 81．84 80．04 88．00
4.28 Z3 61．82 61．18 62．27 73．30
4.29 Z3M1 39．75 57．52 53．37 66．48
4.30 M2 33．95 52．34 44．30 53．18
5.1 M3 33．95 52．34 44．30 53．18
5.2 M3P1 33．95 52．34 43．41 53．18
从 Z3
起加
投丰
年虫

表 8 浓缩保存小球藻投喂中国对虾幼体的方差分析
Table 8 The variance analyses of Chinese penaeid shrimp larva feeded by conserved algae
离 差 来 源 离 差 平 方 和 自 由 度 均 方 F 比 临 界 值
组 内
组 间
总 和
6310．78
143．58
13984．74
14
1
15
450．77
143．58


0．319


F0．05=468

2.8 浓缩藻投喂轮虫效果
试验表明：浓缩保存小球藻与普通小球藻对轮虫培养效果差异不显著，并且发现，用这
两种藻培养的轮虫抱卵（夏卵）情况良好（2~3 个卵/尾），增殖快，说明浓缩小球藻完全可
用于轮虫培养，且效果与普通藻相同。
表 9 浓 缩 藻 投 喂 轮 虫 试 验 结 果
Table 9 The results about the growth of wheel animalcules feeded by conserved algae
浓 缩 小 球 藻 普 通 小 球 藻
轮 虫 数 目 （个/ml） 轮 虫 数 目 （个/ml） 培养时间 藻 密 度
（万/ml） I 组 II 组
藻 密 度
（万/ml） I 组 II 组
备 注
5.6 20 0.5 0.5 20 0.5 0.5
5.7 40 1 1 40 1 1
5.8 75 2.5 2.5 75 3 3
5.9 82 14.5 14 82 15 13
5.10 436 65 63 470 68 58
5.11 485 108 101 490 110 102
5.12 45 180 172 55 185 176
光照
1500Lx，连
续充气，
10L/min

18 海 洋 湖 沼 通 报 2001年

3. 讨 论
明矾对单胞藻沉淀完全且较迅速，毒害作用小。其作用机制，Golueke认为：Al3＋和 Fe3+
与水中的 Ca(HCO3)2形成不溶性的金属氢氧化物，趋向凝聚，从而引起单胞藻的沉淀。
2Al3++3Ca(HCO3)2→3Ca2++2Al(OH)3↓+6CO2
2Fe2++3Ca(HCO3)2→3Ca2++2Fe(OH)3↓+6CO2
用石灰水作凝絮剂沉淀海产单胞藻效果很好，对小球藻和球等鞭金藻用 4－6%的浓度在 6
－8h内沉淀度即达 100%，其作用机制可能是：
Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2CaCO3↓+2H2O
由于 CaCO3的沉淀作用引起单胞藻的凝聚沉淀。
凝絮剂对单胞藻的沉淀效果受诸多因素的影响，如单胞藻的运动能力、大小、密度、藻
的采收期、光照强度、沉淀剂的种类、浓度、水体中其它离子的浓度、PH 值等。因各种沉
淀剂对藻类均有一定的毒害和破坏作用，故在保证沉淀效果较好的前提下尽量降低沉淀剂的
浓度。
在 20℃室温条件下直接保存两种藻 5个月，均出现严重结块，不易摇匀，且有异臭味，
小球藻由绿色变为墨黑色，成活率极低。这可能是由于保存中藻类代谢旺盛，密度太高（60
亿/升），细菌大量繁殖所致。常温保存以加入 DMSO保存液效果最好。
低温保存成活率明显高于常温保存组。其中以加入 DMSO 组效果最好，存活率达 91%
和 92%。在 0~4℃范围内，单胞藻体内尚不结冰，微生物及藻本身的代谢作用大大减小，从
而延长存活时间；加入抗生素更能减少微生物活动，降低藻细胞代谢速度，故其保存时间相
应延长。日本的照本·旭，英国的Morris从 20世纪 50年代起就进行了藻类的冷冻保护研究，
在超低温（－196℃）下，很多种类保存一年后，存活率仍达 100%，但其中冷冻保护剂的作
用非常重要。我们试验中发现，加入保护剂组成活率明显高于直接冰冻组。在各种保护剂中，
甘油和二甲亚砜（DMSO）是最好的。
低温和冷冻保存过程中，因温度低，再给以黑暗条件，使藻类处于休眠状态，有利于提
高其成活率；而在常温保存中，温度较高，给以弱光（200~800lx），使之处于弱的新陈代谢
水平，有利于提高其成活率。
不饱和脂肪酸特别是高度不饱和脂肪酸（HUFA）中的 EPA(20：5n-3)和 DHA(22：6n-3）
是动物体内必需的不饱和脂肪酸，对提高水产养殖动物苗种的成活率和增强体质有重要作用；
而且对人体还有降低胆固醇、增强记忆力、降低血压等功能。但 EPA和 DHA易被氧化，保
护其不被氧化是非常重要的课题。我们的试验显示：0~4℃条件下保存 5 个月，保存前后脂
肪酸变化很小。说明 0~4℃低温对脂类氧化有明显的抑制作用。
本研究有两个特点：（1）保存期延长至 5个月，而孙建华等（1993）保存期为 3个月；
（2）用更多的方法检查了浓缩保存的结果。蒋霞敏等（1993）仅进行了投喂扇贝的饵料效果
的研究，而我们则用脂肪酸分析、投喂轮虫、对虾等多种方法验证了保存效果，特别是饵料
效果，使得试验结果更易应用于生产。
我们还用氯化铁、聚丙烯酰胺、氯化铝、甲壳素对这两种藻进行了沉淀，但效果均不

4期 两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究 19

如明矾和石灰水；后二者不仅沉淀速度快，对细胞损害作用小，而且原料易得、便宜，易在
生产上应用。将食盐、蔗糖、葡萄糖、淀粉、漂白粉、EDTA、NaOH、NaHCO3用作微藻沉
淀剂的探索试验表明这几种物质均不宜用作微藻沉淀剂。
参考文献：
1 孙建华，王如才。海产单胞藻沉淀方法的研究。 [J] 海洋科学，1993, 3: 9-13。
2 李纯，李军。海洋生物种质细胞低温保存与机制。[J] 海洋科学，2000, 4:64-69。
3 陈明耀。饵料生物培养。[M] 农业出版社，1995, 119-127。
4 蒋霞敏，朱艺峰。单胞藻浓缩保藏及应用技术的初步研究。 [J] 浙江水产学院学报，1993,
2:81-89。
5 John G. Day. Some aspects on the cryopreservation of microalgae used as food for marine
species .[J] Aquaculture,1995,136:227-290。
6 Luis M.Lubine. Cryopreservation of members of the genus Tetraselmis used in aquaculture.
[J] Aquaculture,1993,118:151-160。
7 Morris G.J. Handbook of Microalgae Mass Culture.[M] CRC Press 1986:339-420。



RESEARCH ON RESULTS OF CONDENSATION AND
CONSERVATION OF TWO KINDS OF
MARINE MICRO ALGAE

WANG Peilei GONG Qingli MAI Kangsen ZHAO Mingri
(the Key Labouratory of Mariculture, Ministry of Education,Ocean University of
Qingdao ,China,266003)

Abstract：Research was conducted both on Chlorella Sp. and Isochrysis galbana Parke in
search of both the results of condensation by alumstone and limewash and the results of
conservation under three thermal conditions :20±1℃ ,0~4℃ ,and－30±1℃ .The test reveals.
(1)80±5ppm alumstone or 4% limewash is optimum to condensate Chlorella spp. (2)100±10 ppm
alumstone or 6% limestone is optimum to condensate Isochrysis galbana. (3) To conserve
microalgae ,it is optimum to place them in an ice-box under －30℃ with conservative glycerine
and the survival rates of both kinds of algae are 95% and 93% respectively. (4) The amount of the
fatty acids in algae varies rarely after conservation. (5)There is no remarkable difference between
the two growth results of Chinese penaeid shrimp and wheel animalcule feeded by condensed and
conserved algae and common algae .
Key words: micro algae; condensation; conservation; survival rate; fatty acid; food functions