全 文 ：收稿日期:2013 － 09 － 07;修回日期:2014 － 02 － 27
基金项目:国家海洋公益性项目(201305022);浙江省近岸水
域生物资源开发与保护重点实验室开放基金项目(J2012010)
作者简介:张泽凌(1989)，男，在读硕士，研究方向为海洋生
物(E-mail)zhang_zeling@ hotmail． com。
通信作者:蒋霞敏，教授，博士生导师(E-mail)tzhangcw@
jnu． edu． cn。
油脂化学
几种环境因子对大龙骨藻生长与油脂合成的影响
张泽凌，蒋霞敏，孙志鹏，张旭峰，王立东，高秀芝，叶 丽
(宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211)
摘要:采用单因素试验研究不同温度、光照强度和氮质量浓度对大龙骨藻生长与油脂合成的影响。
结果表明:大龙骨藻生长适宜的温度为 20 ～ 30℃，最适温度为 25℃;低温有利于 EPA和 DHA含量
提高，10℃ 时 EPA和 DHA含量分别占总脂肪酸的(27． 98 ± 0． 97)% 和(3． 02 ± 0． 64)%;生长适
宜的光照强度为 32 ～ 48 μmol /(m2·s)，而总脂含量在光照强度为 80 μmol /(m2·s)时最高，达
(34． 66 ± 0． 86)%;低光照强度利于多不饱和脂肪酸(PUFA)含量提高，高光照强度利于 EPA 含量
提高;不同氮质量浓度对生长和总脂含量影响显著(P ＜ 0． 05)，生长适宜的氮质量浓度为 20 ～ 30
mg /L，最适氮质量浓度为 25 mg /L，缺氮则能促进总脂含量提高;高氮质量浓度利于 PUFA 和 EPA
的合成，随着氮质量浓度的增加，EPA 和 PUFA 含量明显增加，氮质量浓度为 25 mg /L 时，EPA 和
PUFA含量最高，分别达(24． 67 ± 0． 44)%和 (40． 55 ± 0． 58)%。
关键词:大龙骨藻;环境因子;生物量;总脂;PUFA;EPA
中图分类号:TQ641;Q591． 5 文献标志码:A 文章编号:1003 － 7969(2014)07 － 0030 － 07
Effects of environmental factors on growth and lipid synthesis of Tropidoneis maxima
ZHANG Zeling，JIANG Xiamin，SUN Zhipeng，ZHANG Xufeng，
WANG Lidong，GAO Xiuzhi，YE Li
(The Marine Institute of Ningbo University，Ningbo 315211，Zhejiang，China)
Abstract:The effects of different temperatures，light intensities and mass concentrations of nitrogen on the
growth and lipid synthesis of Tropidoneis maxima were studied． The results showed that the suitable temper-
ature for the growth of Tropidoneis maxima was 20 － 30℃ and the optimal temperature was 25℃;lower
temperature could promote the accumulation of EPA and DHA;when the temperature was 10℃，the con-
tents of DHA and EPA achieved (3． 02 ±0． 64)% and (27． 98 ±0． 97)% respectively;the proper light in-
tensity for the growth of Tropidoneis maxima was 32 －48 μmol /(m2·s)，however，the total lipid content
was the highest when the light intensity was 80 μmol /(m2·s)，reaching (34． 66 ± 0． 86)%;lower light
intensity was benefit for the algae to synthesize polyunsaturated fatty acids(PUFA) ，while higher light in-
tensity helped the algae to increase EPA content;different mass concentrations of nitrogen had great effects
on the growth and total lipid content (P ＜0． 05) ，the appropriate mass concentration of nitrogen for the
growth of Tropidoneis maxima was 20 －30 mg /L and 25 mg /L was the best，but nitrogen deficiency could
increase the total lipid content;higher mass concentration of nitrogen promoted the synthesis of EPA and
PUFA，and the contents of EPA and PUFA increased significantly with the increase of the mass concentra-
tion of nitrogen;when the mass concentration of nitrogen was 25 mg /L，the contents of EPA and PUFA
were the highest，reaching (24． 67 ±0． 44)% and (40． 55 ±0． 58)% respectively．
Key words:Tropidoneis maxima;environmental factor;biomass;total lipid;PUFA;EPA
近年来，从生长快、含油量高的微藻中获取生物
燃料，已成为研究的重点。很多报道［1 － 2］表明，微藻
的总脂含量占干物质的 15% ～ 75%，有些甚至达到
了 80%，是生物柴油的良好资源。微藻还富含丰富
的多不饱和脂肪酸(PUFA)，尤其是 C20∶ 5 (n － 3)
03 CHINA OILS AND FATS 2014 Vol. 39 No. 7
(EPA)、C22 ∶ 6(n － 3)(DHA)和 C20 ∶ 4(n － 6)
(AA) ，是人类及动物重要的生理活性物质，在医学
和营养保健方面具有重要作用，能有效减少高血压、
脑中风、风湿性关节炎和哮喘等疾病的发生。目前，
对微藻的研究主要集中在两个方面:一是微藻营养
成分的研究，如培养条件对总脂含量、脂肪酸组成的
影响［3 － 4］;二是伴随着类胡萝卜素积累的脂肪酸合
成，研究方向多集中在少数几种因子，如氮饥饿和高
光胁迫等［5 － 6］。
大龙骨藻(Tropidoneis maxima)是一种单细胞底
栖硅藻，具有生长快、易收集、油脂含量和 EPA 含量
高等特点。而温度、光照强度以及氮质量浓度皆为
影响微藻生长最重要的环境因子，且对油脂的合成
影响巨大。因此，本文采用单因素试验研究了不同
温度、光照强度和氮质量浓度对大龙骨藻生长、总脂
含量及脂肪酸组成的影响，旨在优化培养条件、增加
生物量、促进油脂积累和提高 PUFA含量，为微藻的
大规模培养和综合利用提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 藻种
试验藻种大龙骨藻分离自舟山海域(121°30 ～
123°25E、29°32 ～31°04N)的水体，由宁波大学饵料生
物培养室保藏。试验用药品均为分析纯。培养用水采
用象山港天然海水，经沙滤、暗沉淀、脱脂棉过滤和烧
开冷却;培养液配方采用改良的宁波大学 3#母液配方
(见表 1)，母液加入量为 1 L 水体中加入 1 mL 母液。
藻种置于 GXZ智能型光照培养箱(宁波江南仪器厂)
培养，培养条件:温度(20 ± 1)℃ ，光照强度 20 ～ 30
μmol /(m2·s)，并定期接种，以保持藻种活力。
表 1 改良的宁波大学 3#母液配方 g /L
营养盐成分 质量浓度 营养盐成分 质量浓度
KNO3 100 EDTANa2 10
KH2PO4 10 VB1 6 × 10 －3
FeSO4·7H2O 2． 5 VB12 5 × 10 －5
MnSO4 0． 25 Na2SiO3 20
注:Na2SiO3为另外配制，并添加到 3#母液中，Na2 SiO3与母
液体积比为 1∶ 1。
1． 2 试验设计
1． 2． 1 温度试验设计
设置 10、15、20、25、30℃ 5 个温度梯度进行单
因素试验。培养容器为 3 L 锥形瓶，培养水体 2 L，
接种密度(以细胞计，下同)2 × 104个 /mL，各设 3 平
行，培养条件:盐度 2． 3%，pH 8． 06，光照强度 30
μmol /(m2·s)，光暗周期 12 h∶ 12 h，培养时间 12 d，
其他条件同 1． 1。
1． 2． 2 光照强度试验设计
设置 16、32、48、64、80 μmol /(m2·s)5 个光照
强度梯度进行单因素试验。温度 24℃，接种密度
7 × 104个 /mL，其他条件同 1． 2． 1。
1． 2． 3 氮质量浓度试验设计
在消毒的海水中加入缺氮的 3#母液，用 KNO3
作为氮源，设置氮质量浓度梯度为 0、5、10、15、20、
25、30 mg /L，试验前藻经氮饥饿处理:离心藻液
(4 000 r /min，5 min)，得到浓缩藻泥，加入无培养液
的消毒海水，静置 48 h 作为藻种，试验开始接种密
度 2 × 104个 /mL，光照强度 36 μmol /(m2·s)，其他
条件同 1． 2． 2。
1． 3 生物量的测定
培养至对数生长末期，离心(4 000 r /min，10
min)，蒸馏水洗涤 2 次，再离心(4 000 r /min，10
min)。将收集的藻泥放入冰箱，于 － 20℃ 下冷冻。
1 d后在 FD5 － 3T 冷冻干燥机中进行冷冻干燥，称
重，以单位体积干质量来表示其生物量。
1． 4 总脂含量及脂肪酸的测定
称取 100 mg左右的藻粉，采用改进后的Bligh －
Dyer法［7］抽提总脂，分层后将下层氯仿层旋转蒸发
至恒重，得到总脂。
提取到的总脂加入 5% ～ 6% KOH －甲醇溶液
(体积比 4∶ 1)、14% BF3 －甲醇溶液，进行皂化甲酯
化［8］，采用 QP2010 气相色谱 －质谱分析仪进行分
析［9］，面积归一法计算各脂肪酸相对含量。
1． 5 数据处理
试验所得数据用“平均值 ±标准偏差”表示，采用
SPSS 17． 0统计软件进行单因素方差分析和 Duncan多
重比较分析(α =0． 05)，应用 Excel进行图表制作。
2 结果与讨论
2． 1 温度试验
2． 1． 1 不同温度对大龙骨藻生长和总脂含量的影
响(见图 1)
注:小写字母表示 P ＜ 0． 05 水平下的差异显著性，相同字
母表示差异不显著;下同。
图 1 温度对大龙骨藻生长和总脂含量的影响
132014 年第 39 卷第 7 期 中 国 油 脂
由图 1 可知，不同温度对大龙骨藻生长和总脂
含量的影响差异显著。在 10 ～ 30℃下，大龙骨藻都
能较好生长。随着温度的升高，该藻的生物量先增
加后减少，在 25℃ 时达到了最大生物量，为
(0． 30 ± 0． 02)g /L，与 20 、30℃ 组差异不显著(P ＞
0． 05)，但显著大于 10、15℃ 组(P ＜ 0． 05);25℃
时，总脂含量最高，达(29． 19 ± 0． 69)%，与 30℃ 组
无显著差异(P ＞ 0． 05)，与 20、15、10℃组之间差异
显著(P ＜ 0． 05)。
温度是影响微藻生长和次生代谢产物积累的重
要条件。低温和过高的温度都能抑制藻的生长。一
般认为温度的变化主要影响与光合作用有关酶的活
性及光合作用的有关过程，如 CO2 扩散、胞内
pH［10］。同时温度升高，光合作用增强，代谢速度加
快也会影响藻类的生长。本研究中，大龙骨藻在
25℃ 时生长最快，总脂含量最高，这一结果与张桂
艳等［11］的研究结果相似。
2． 1． 2 不同温度对大龙骨藻脂肪酸组成的影响
(见表 2)
表 2 不同温度下大龙骨藻的主要脂肪酸组成及相对含量
脂肪酸
相对含量 /%
10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 30℃
C14∶ 0 9． 06 ± 0． 12b 9． 32 ± 0． 31b 10． 51 ± 0． 46a 11． 16 ± 0． 12a 7． 23 ± 0． 67c
C15∶ 0 0． 86 ± 0． 06b 1． 07 ± 0． 05a 0． 64 ± 0． 08cd 0． 53 ± 0． 10d 0． 67 ± 0． 02c
C16∶ 0 12． 90 ± 0． 26c 13． 43 ± 0． 57b 13． 20 ± 0． 60b 13． 14 ± 0． 28b 17． 14 ± 0． 30a
C16∶ 1(n － 7) 26． 18 ± 0． 72b 27． 04 ± 0． 24b 29． 17 ± 1． 44a 30． 60 ± 0． 95a 19． 48 ± 0． 46c
C16∶ 2(n － 6) 0． 83 ± 0． 05d 1． 11 ± 0． 02c 1． 31 ± 0． 10b 1． 50 ± 0． 10a 0． 57 ± 0． 01e
C16∶ 2(n － 4) 2． 93 ± 0． 06a 2． 80 ± 0． 21ab 2． 61 ± 0． 18b 2． 88 ± 0． 20ab 1． 19 ± 0． 10c
C16∶ 3(n － 4) 2． 77 ± 0． 29c 2． 45 ± 0． 14c 4． 06 ± 0． 23b 5． 61 ± 0． 27a 2． 04 ± 0． 08d
C18∶ 0 2． 27 ± 0． 04c 3． 56 ± 0． 23b 1． 72 ± 0． 15c 1． 94 ± 0． 05c 15． 47 ± 0． 84a
C18∶ 1(n － 9) 0． 79 ± 0． 11b 0． 62 ± 0． 08bc 0． 70 ± 0． 05bc 0． 33 ± 0． 03c 3． 45 ± 0． 51a
C18∶ 1(n － 7) 1． 27 ± 0． 14b 1． 38 ± 0． 14b 1． 44 ± 0． 11b 0． 93 ± 0． 15c 3． 67 ± 0． 25a
C18∶ 2(n － 6) 0． 53 ± 0． 11c 0． 58 ± 0． 01c 1． 09 ± 0． 33b 1． 10 ± 0． 22b 3． 26 ± 0． 17a
C18∶ 3(n － 6) 2． 98 ± 0． 02a 2． 91 ± 0． 12a 0． 82 ± 0． 23b 0． 59 ± 0． 18b 0． 32 ± 0． 09c
AA 4． 83 ± 0． 18d 4． 43 ± 0． 32d 6． 62 ± 0． 59b 8． 70 ± 0． 28a 5． 56 ± 0． 06c
EPA 27． 98 ± 0． 97a 25． 74 ± 0． 86b 23． 20 ± 0． 36c 17． 72 ± 0． 67d 13． 42 ± 0． 53e
C22∶ 0 0． 07 ± 0． 03b 0． 07 ± 0． 04b 0． 08 ± 0． 02b 0． 17 ± 0． 08b 3． 39 ± 0． 42a
C22∶ 1(n － 9) 0． 20 ± 0． 10c 0． 30 ± 0． 02bc 0． 21 ± 0． 13bc 0． 35 ± 0． 02b 0． 67 ± 0． 06a
DHA 3． 02 ± 0． 64a 2． 64 ± 0． 60ab 1． 95 ± 0． 37b 1． 94 ± 0． 09b 0． 87 ± 0． 35c
C24∶ 0 0． 53 ± 0． 03b 0． 56 ± 0． 22b 0． 67 ± 0． 24b 0． 79 ± 0． 09b 1． 60 ± 0． 21a
SFA 25． 69 ± 0． 07d 28． 01 ± 0． 83b 26． 82 ± 0． 45c 27． 73 ± 0． 17b 45． 50 ± 0． 14a
MUFA 28． 44 ± 0． 78bc 29． 34 ± 0． 43c 31． 52 ± 1． 46a 32． 21 ± 0． 84a 27． 27 ± 0． 24c
PUFA 45． 87 ± 0． 71a 42． 66 ± 0． 43b 41． 66 ± 1． 03b 40． 04 ± 0． 76c 27． 23 ± 0． 23d
n － 3 PUFA 31． 00 ± 0． 35a 28． 38 ± 0． 32b 25． 15 ± 0． 67c 19． 66 ± 0． 58d 14． 29 ± 0． 20e
n － 6 PUFA 9． 17 ± 0． 14c 9． 03 ± 0． 19c 9． 84 ± 0． 59b 11． 89 ± 0． 08a 9． 71 ± 0． 06b
注:小写字母表示 P ＜ 0． 05 水平下的差异显著性，同一行中相同字母表示差异不显著;下同。
由表 2 可知，在大龙骨藻中共检出 18 种主要脂
肪酸，其中饱和脂肪酸(SFA)6 种、单不饱和脂肪酸
(MUFA)4 种、PUFA 8 种，大龙骨藻的主要脂肪酸为
C14∶ 0、C16∶ 0、C16∶ 1(n － 7)、AA和 EPA。
不同温度对大龙骨藻中脂肪酸组成影响显著，
尤其是对 EPA和 DHA等 n － 3 系列的PUFA影响高
度显著。低温有利于 EPA 和 DHA 的合成，随着温
度的升高，EPA 和 DHA 含量依次减少。10℃ 时，
EPA和 DHA 含量最高，分别达 (27． 98 ± 0． 97)%
和 (3． 02 ± 0． 64)%，显著高于其他各组(P ＜
0． 05);10℃ 时 PUFA占总脂肪酸的比例最高，达到
了(45． 87 ± 0． 71)%，并随着温度的升高而显著降
低(P ＜ 0． 05)。在 10 ～ 25℃ 条件下，脂肪酸含量均
表现出以下大小关系:PUFA ＞ MUFA ＞ SFA，而在
30℃ 条件下，则正好相反。
试验中发现，25℃ 时大龙骨藻获得了最大的生
物量和总脂含量，而其积累 PUFA 的最佳温度却是
10℃ 。因此，在规模化培养时可采用二次培养法，
即首先在最适温度下培养，获得较高生物量，后转入
低温培养，使其积累较高的 PUFA，这有待于进一步
23 CHINA OILS AND FATS 2014 Vol. 39 No. 7
研究。
2． 2 光照强度试验
2． 2． 1 不同光照强度对大龙骨藻生长和总脂含量
的影响(见图 2)
图 2 光照强度对大龙骨藻生长和总脂含量的影响
由图 2可知，不同光照强度对大龙骨藻的生长影
响显著。适宜的光照强度为16 ～80 μmol /(m2·s)，
最适光照强度为32 ～ 48 μmol /(m2·s)，其生物量
分别为(0． 49 ± 0． 02)g /L 和(0． 48 ± 0． 01)g /L，显
著高于其他光照强度组(P ＜ 0． 05)。不同光照强度
对总脂含量的影响显著(P ＜ 0． 05)，高光照强度利
于总脂含量提高，当光照强度为 80 μmol /(m2·s)
时，总脂含量最高，为(34． 66 ± 0． 86)%，光照强度为
16 μmol /(m2·s)时，总脂含量最低，仅为 (26． 08 ±
0． 49)%。
一般认为，光在单细胞藻培养中是影响生长最
重要的因素之一，直接影响藻类的光合作用。本试
验中发现，在光照强度为 80 μmol /(m2·s)时，大龙
骨藻出现了一定的光抑制现象，生物量有所下降。
这可能是底栖硅藻对光照强度的要求一般比浮游藻
类更低［12 － 13］。
2． 2． 2 不同光照强度对大龙骨藻脂肪酸组成的影
响(见表 3)
表 3 不同光照强度下大龙骨藻的主要脂肪酸组成及相对含量
脂肪酸
相对含量 /%
16 μmol /(m2·s) 32 μmol /(m2·s) 48 μmol /(m2·s) 64 μmol /(m2·s) 80 μmol /(m2·s)
C14∶ 0 11． 11 ± 0． 21a 10． 90 ± 0． 12a 11． 14 ± 0． 06a 10． 95 ± 0． 28a 9． 88 ± 0． 23b
C15∶ 0 0． 63 ± 0． 11a 0． 75 ± 0． 11a 0． 71 ± 0． 05a 0． 65 ± 0． 11a 0． 64 ± 0． 09a
C16∶ 0 11． 53 ± 0． 33b 11． 04 ± 0． 27b 11． 14 ± 0． 28b 15． 65 ± 0． 23a 15． 84 ± 0． 50a
C16∶ 1(n － 7) 28． 09 ± 0． 24c 29． 71 ± 0． 22b 30． 31 ± 0． 23a 27． 64 ± 0． 34d 26． 72 ± 0． 14e
C16∶ 2(n － 6) 1． 67 ± 0． 08a 1． 62 ± 0． 14a 1． 35 ± 0． 05b 1． 13 ± 0． 24bc 1． 05 ± 0． 17c
C16∶ 2(n － 4) 4． 19 ± 0． 18a 3． 62 ± 0． 06b 2． 75 ± 0． 14c 1． 68 ± 0． 17d 1． 45 ± 0． 11d
C16∶ 3(n － 4) 5． 39 ± 0． 24a 4． 36 ± 0． 22b 3． 49 ± 0． 14c 2． 69 ± 0． 05d 2． 32 ± 0． 09e
C18∶ 0 1． 55 ± 0． 12d 1． 98 ± 0． 10c 2． 21 ± 0． 10bc 2． 48 ± 0． 15a 2． 47 ± 0． 22ab
C18∶ 1(n － 9) 0． 40 ± 0． 03d 0． 51 ± 0． 01cd 0． 64 ± 0． 05c 1． 26 ± 0． 18b 1． 66 ± 0． 10a
C18∶ 1(n － 7) 0． 75 ± 0． 03d 1． 05 ± 0． 05c 1． 02 ± 0． 04c 2． 62 ± 0． 24b 2． 94 ± 0． 22a
C18∶ 2(n － 6) 1． 18 ± 0． 12b 1． 43 ± 0． 06ab 1． 63 ± 0． 20a 1． 51 ± 0． 17a 1． 55 ± 0． 12a
C18∶ 3(n － 6) 0． 77 ± 0． 08ab 0． 57 ± 0． 17b 0． 63 ± 0． 04b 0． 66 ± 0． 11b 0． 85 ± 0． 14a
AA 8． 17 ± 0． 17a 7． 98 ± 0． 34a 6． 22 ± 0． 21b 5． 23 ± 0． 08c 5． 17 ± 0． 28c
EPA 20． 46 ± 0． 81c 19． 84 ± 0． 18c 22． 42 ± 0． 14b 21． 87 ± 0． 48b 23． 53 ± 0． 81a
C22∶ 0 0． 10 ± 0． 03c 0． 39 ± 0． 10b 1． 02 ± 0． 12a 0． 40 ± 0． 03b 0． 38 ± 0． 12b
C22∶ 1(n － 9) 1． 06 ± 0． 03b 1． 26 ± 0． 06a 1． 08 ± 0． 17b 1． 15 ± 0． 06b 1． 31 ± 0． 20a
DHA 2． 01 ± 0． 21a 1． 85 ± 0． 08a 1． 40 ± 0． 12b 1． 25 ± 0． 06bc 1． 08 ± 0． 28c
C24∶ 0 0． 94 ± 0． 17ab 1． 13 ± 0． 05ab 0． 86 ± 0． 12b 1． 19 ± 0． 28a 1． 15 ± 0． 17ab
SFA 25． 86 ± 0． 16d 26． 19 ± 0． 32d 27． 08 ± 0． 04c 31． 32 ± 0． 01a 30． 36 ± 0． 66b
MUFA 30． 30 ± 0． 26b 32． 53 ± 0． 17a 33． 05 ± 0． 48a 32． 67 ± 0． 35a 32． 63 ± 0． 22a
PUFA 43． 84 ± 0． 16a 41． 27 ± 0． 45b 39． 89 ± 0． 52c 36． 02 ± 0． 35e 37． 00 ± 0． 87d
n － 3 PUFA 22． 47 ± 0． 60cd 21． 69 ± 0． 26d 23． 82 ± 0． 26ab 23． 12 ± 0． 53bc 24． 61 ± 0． 54a
n － 6 PUFA 11． 79 ± 0． 42a 11． 60 ± 0． 31a 9． 83 ± 0． 07b 8． 53 ± 0． 02c 8． 62 ± 0． 47c
由表 3 可知，光照强度对大龙骨藻的脂肪酸组
成影响显著。随着光照强度的改变，MUFA 变化不
明显，而 PUFA 的变化则十分显著，特别是 n － 3 和
n － 6 系列的 PUFA。在一定的光照强度范围(16 ～
64 μmol /(m2·s))内，PUFA 含量随着光照强度的
增加而显著减少((43． 84 ± 0． 16)% ～ (36． 02 ±
0． 35)%) (P ＜0． 05) ，n －6 PUFA含量也从 (11． 79 ±
0． 42)% 显著下降到了 (8． 53 ± 0． 02)%(P ＜ 0． 05)。
EPA含量随光照强度变化而变化，光照强度为 32
μmol /(m2·s)时，EPA 含量只有(19． 84 ±0． 18)%;
332014 年第 39 卷第 7 期 中 国 油 脂
光照强度为 16、48、64 μmol /(m2·s)时，EPA 含量
分别为(20． 46 ± 0． 81)%、(22． 42 ± 0． 14)% 和
(21． 87 ± 0． 48)%;在光照强度为 80 μmol /(m2·s)
的情况下，EPA 含量最高，达到了 (23． 53 ±
0． 81)%。DHA含量在光照强度为 16 μmol /(m2·s)
时达到最高，为(2． 01 ± 0． 21)%。在光照强度(16 ～
80 μmol /(m2· s))试验中脂肪酸含量也呈现出
PUFA ＞ MUFA ＞ SFA的关系。
光照强度对微藻脂肪酸组成的影响具有种间差
异性。多数研究［14 － 15］表明，大部分种类的微藻在
低光照强度时具有高水平的 EPA，而 DHA则通常随
光照强度降低而减少。但是本研究中，DHA 含量在
低光照强度时表现为最大值，并随着光照强度的增
加而显著减少，EPA 含量却在高光照强度时达到最
大。温少红等［16］在研究紫球藻(P． Cruentum)脂肪
酸组成随光照强度变化时也发现了同样的规律，
他们认为 PUFA 在藻体内的合成位点与其生物合
成途径会随藻的不同而有所不同，只有深入了解
PUFA 在藻体内的代谢途径，才能有效地通过改
变培养条件，刺激目标产物的代谢与积累，从而
提高 PUFA 的产量。总体来说，光照强度对大龙
骨藻的影响也表现为适宜生长的光照强度促进
油脂积累，与温度试验相同。
2． 3 氮质量浓度试验
2． 3． 1 不同氮质量浓度对大龙骨藻生长和总脂含
量的影响(见图 3)
图 3 氮质量浓度对大龙骨藻生长和总脂含量的影响
由图 3 可知，不同氮质量浓度对大龙骨藻生长
和总脂含量影响显著。对照组(0 mg /L)藻细胞几
乎不增长，培养 12 d 后生物量仅为(0． 03 ± 0． 01)
g /L，显著小于其他氮质量浓度组(P ＜ 0． 05)。随着
氮质量浓度的增加，藻细胞的增长显著(P ＜0． 05)，当
氮质量浓度达 25 mg /L 时，生物量最大，为(0． 39 ±
0． 01)g /L，是对照组的 13 倍。而总脂含量则相反，
对照组(0 mg /L)总脂含量最高，达 (47． 31 ±
0． 51)%，与其他组差异显著(P ＜ 0． 05)。随着氮质
量浓度的增加，总脂含量逐渐减少，氮质量浓度为
15 mg /L时，总脂含量为(35． 92 ± 2． 34)%，与氮质
量浓度高于 15 mg /L 的其他各组差异不显著
(P ＞0． 05)。
氮是微藻生长最重要的营养元素之一，对于藻
类的生长、繁殖等生理活动有着重要的作用。从生
物体的代谢途径来看，当藻体处于氮饥饿状态时，会
停止合成蛋白质，同化产物大多转化为糖类或脂类
物质而在体内积累［17］。Illman 等［18］发现，在低氮
条件下，5 株小球藻的总脂含量显著提高;Chittra
等［19］报道，在缺氮条件下，一些藻类生长变缓而总
脂含量升高。本试验表明，氮质量浓度变化对大龙
骨藻的生长和油脂积累都有显著影响:氮饥饿环境
下，藻的生长极其缓慢，随着氮质量浓度的增加，藻
的生物量显著上升;当质量浓度低于 15 mg /L时，随
着氮质量浓度的降低，总脂含量升高，在不添加氮源
时，达到了(47． 31 ± 0． 51)%，当氮质量浓度高于 15
mg /L时，总脂含量基本不随氮质量浓度的变化而改
变，此结果与上述报道一致。因此，在微藻培养的开
始阶段，供予充足的氮源，使其达到较高的生物量，
在其达到指数生长期后，进行离心收集，在无氮的培
养基中培养，以获得较高的总脂含量。
2． 3． 2 不同氮质量浓度对大龙骨藻脂肪酸组成的
影响(见表 4)
由表 4 可知，不同氮质量浓度对大龙骨藻主要
脂肪酸组成影响显著。高氮质量浓度有利于 PUFA
和 EPA的合成，对照组(0 mg /L)EPA 含量最低，为
(8． 38 ± 0． 35)%，此时 C16 ∶ 0 含量为(22． 80 ±
1． 87)%，显著高于其他氮质量浓度组(P ＜ 0． 05)。
随着氮质量浓度的增加 EPA 明显增加，当氮质量浓
度为 25 mg /L时 EPA最高，达(24． 67 ± 0． 44)%，但
与 30 mg /L组无显著差异(P ＞ 0． 05);PUFA的变化
规律基本与 EPA 一致，在氮质量浓度为 25 mg /L
时，PUFA含量为(40． 55 ± 0． 58)%，显著大于其他
氮质量浓度组(P ＜ 0． 05)，而与 30 mg /L 组无显著
差异(P ＞ 0． 05)。
本试验中，氮饥饿时，EPA 含量很小，随着氮质
量浓度增加 EPA含量逐渐上升，当培养液中氮质量
浓度达到 25 mg /L，EPA含量达到最大，并随着氮质
量浓度的进一步增加而降低。PUFA 的变化规律基
本与 EPA 一致，也呈现出先增大后减小的趋势。
Goldberg 等［20］在研究一种绿藻(Parietochloris inci-
sa)时发现其在氮饥饿条件下合成较多的 PUFA，说
明氮质量浓度对微藻脂肪酸组成的影响也具有种间
差异性。
43 CHINA OILS AND FATS 2014 Vol. 39 No. 7
表 4 不同氮质量浓度下大龙骨藻的主要脂肪酸组成及相对含量
脂肪酸
相对含量 /%
0 mg /L 5 mg /L 10 mg /L 15 mg /L 20 mg /L 25 mg /L 30 mg /L
C14∶ 0 10． 17 ± 0． 30c 12． 15 ± 0． 33a 11． 43 ± 0． 30b 12． 16 ± 0． 53a 11． 74 ± 0． 29ab 11． 33 ± 0． 13b 11． 84 ± 0． 45ab
C15∶ 0 0． 87 ± 0． 09a 0． 75 ± 0． 10ab 0． 65 ± 0． 18b 0． 72 ± 0． 12ab 0． 76 ± 0． 12ab 0． 73 ± 0． 07ab 0． 66 ± 0． 11b
C16∶ 0 22． 80 ± 1． 87a 18． 32 ± 0． 38b 15． 23 ± 0． 35c 15． 05 ± 0． 68c 15． 89 ± 0． 47bc 13． 37 ± 0． 37d 13． 16 ± 0． 26d
C16∶ 1(n － 7) 28． 28 ± 0． 83e 31． 20 ± 0． 84abc 32． 32 ± 0． 86a 31． 92 ± 1． 37ab 30． 15 ± 0． 68cd 29． 36 ± 0． 37de 30． 66 ± 0． 55bcd
C16∶ 2(n － 6) 0． 54 ± 0． 15b 1． 12 ± 0． 08a 1． 17 ± 0． 25a 1． 07 ± 0． 05a 1． 21 ± 0． 20a 1． 15 ± 0． 27a 1． 13 ± 0． 23a
C16∶ 2(n － 4) 1． 31 ± 0． 15c 2． 36 ± 0． 15a 2． 43 ± 0． 19a 1． 98 ± 0． 22b 2． 28 ± 0． 16ab 2． 39 ± 0． 16a 2． 26 ± 0． 15ab
C16∶ 3(n － 4) 2． 49 ± 0． 14d 4． 50 ± 0． 51a 4． 30 ± 0． 57ab 3． 25 ± 0． 28c 3． 93 ± 0． 06b 3． 86 ± 0． 11b 3． 90 ± 0． 04b
C18∶ 0 6． 67 ± 0． 19a 2． 49 ± 0． 28c 2． 44 ± 0． 13c 2． 92 ± 0． 23b 1． 55 ± 0． 10e 1． 91 ± 0． 06d 2． 17 ± 0． 28cd
C18∶ 1(n － 9) 0． 34 ± 0． 09a 0． 35 ± 0． 08a 0． 34 ± 0． 07a 0． 33 ± 0． 04a 0． 29 ± 0． 01a 0． 35 ± 0． 01a 0． 39 ± 0． 09a
C18∶ 1(n － 7) 1． 06 ± 0． 08a 1． 24 ± 0． 17a 0． 98 ± 0． 20a 0． 97 ± 0． 04a 1． 01 ± 0． 12a 1． 12 ± 0． 23a 0． 98 ± 0． 22a
C18∶ 2(n － 6) 1． 18 ± 0． 11ab 1． 04 ± 0． 16bc 1． 06 ± 0． 06abc 0． 87 ± 0． 09c 1． 11 ± 0． 11ab 0． 99 ± 0． 12bc 1． 28 ± 0． 20a
C18∶ 3(n － 6) 5． 41 ± 0． 20a 1． 78 ± 0． 22b 0． 89 ± 0． 21d 1． 08 ± 0． 11d 0． 82 ± 0． 16d 1． 37 ± 0． 05c 1． 09 ± 0． 05d
AA 6． 64 ± 0． 39a 4． 16 ± 0． 39b 4． 18 ± 0． 42b 3． 30 ± 0． 04c 3． 95 ± 0． 18b 4． 08 ± 0． 30b 4． 11 ± 0． 34b
EPA 8． 38 ± 0． 35e 15． 40 ± 0． 75d 19． 37 ± 1． 34c 21． 04 ± 1． 33b 22． 32 ± 0． 83b 24． 67 ± 0． 44a 23． 98 ± 0． 11a
C22∶ 0 0． 12 ± 0． 03a 0． 04 ± 0． 03bcd 0． 03 ± 0． 02cd 0． 09 ± 0． 03ab 0． 05 ± 0． 04bcd 0． 07 ± 0． 04abc 0． 01 ± 0． 01d
C22∶ 1(n － 9) 1． 73 ± 0． 16a 0． 80 ± 0． 10bc 0． 69 ± 0． 17c 0． 94 ± 0． 05b 0． 58 ± 0． 20c 0． 65 ± 0． 12c 0． 58 ± 0． 17c
DHA 1． 25 ± 0． 22cd 1． 48 ± 0． 16bcd 1． 84 ± 0． 09ab 1． 63 ± 0． 15bc 1． 79 ± 0． 10ab 2． 04 ± 0． 45a 1． 11 ± 0． 25d
C24∶ 0 0． 78 ± 0． 13a 0． 82 ± 0． 11a 0． 65 ± 0． 10a 0． 68 ± 0． 03a 0． 58 ± 0． 32a 0． 57 ± 0． 27a 0． 71 ± 0． 19a
SFA 41． 41 ± 1． 78a 34． 57 ± 0． 43b 30． 43 ± 0． 78c 31． 62 ± 0． 58c 30． 57 ± 0． 14c 27． 98 ± 0． 55d 28． 55 ± 0． 12d
MUFA 31． 41 ± 1． 06d 33． 59 ± 1． 18abc 34． 34 ± 0． 92a 34． 16 ± 1． 35ab 32． 03 ± 0． 61cd 31． 48 ± 0． 05d 32． 61 ± 0． 26bcd
PUFA 27． 20 ± 0． 71e 31． 84 ± 1． 53d 35． 23 ± 1． 70c 34． 22 ± 1． 68c 37． 41 ± 0． 75b 40． 55 ± 0． 58a 38． 85 ± 0． 28ab
n － 3 PUFA 9． 63 ± 0． 15f 16． 88 ± 0． 86e 21． 21 ± 1． 42d 22． 67 ± 1． 36cd 24． 11 ± 0． 73bc 26． 71 ± 0． 07a 25． 09 ± 0． 36b
n － 6 PUFA 13． 77 ± 0． 83a 8． 10 ± 0． 42b 7． 30 ± 0． 11c 6． 32 ± 0． 11d 7． 09 ± 0． 13cd 7． 59 ± 0． 64bc 7． 61 ± 0． 26bc
3 结 论
温度对大龙骨藻生长、总脂含量和脂肪酸组成影
响显著(P ＜ 0． 05)，生长适宜的温度为 20 ～ 30℃，最
适温度 25℃;低温有利于 EPA和 DHA含量提高。生
长最适光照强度为 32 ～48 μmol /(m2·s)，而总脂含
量在光照强度为 80 μmol /(m2·s)时最高，达
(34． 66 ±0． 86)%;低光照强度利于 PUFA 含量提
高，而高光照强度利于 EPA含量提高。不同氮质量
浓度对大龙骨藻生长和总脂含量影响显著(P ＜
0． 05)，生长适宜的氮质量浓度为 20 ～ 30 mg /L，最
适氮质量浓度为 25 mg /L，缺氮则能促进总脂含量
提高;不同氮质量浓度对大龙骨藻主要脂肪酸组成
影响显著(P ＜ 0． 05)，高氮质量浓度有利于 PUFA
和 EPA的合成，随着氮质量浓度的增加 EPA 明显
增加，当氮质量浓度为 25 mg /L 时 EPA 最高，达
(24． 67 ± 0． 44)%;PUFA 的变化规律基本与 EPA
一致，在氮质量浓度 25 mg /L 时最高，达(40． 55 ±
0． 58)%。
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