全 文 ：第39卷 第1期 水 生 生 物 学 报 Vol. 39, No.1
2 0 1 5 年 1 月 ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA Jan. , 2 0 1 5

收稿日期: 2014-05-15; 修订日期: 2014-08-17
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的开发与保护重点实验室基金项目(J2012010)资助
通信作者: 蒋霞敏(1957—), 女, 浙江舟山人; 教授; 研究方向为藻类与饵料生物培养。E-mail: jiangxiamin@nbu.edu.cn

doi: 10.7541/2015.21
原绿球藻的营养组分分析及饵料效果研究
蒋霞敏 毛欣欣
(宁波大学海洋学院, 宁波 315211)
摘要: 为探究原绿球藻(Prochlorococcus marinus)的应用, 采用生化分析测定了其营养组分, 并进行了投喂蒙
溞古裸腹 和褶皱臂尾轮虫饵料效果试验。结果显示: 原绿球藻干品中含粗蛋白 42.32%, 粗脂肪 11.47%, 碳
水化合物 15.11%和灰分 17.48%。含 16种氨基酸, 总氨基酸含量为 35.88 mg/g, 包括必需氨基酸 8种 (占总
氨基酸的 37.54%); 粗脂肪中含 13种脂肪酸, 其中不饱和脂肪酸 8种(占粗脂肪总重的 58.26%), 单不饱和脂
肪酸(54.12%)含量较高, 而多不饱和脂肪酸含量较低(4.14%) 溞。用原绿球藻投喂蒙古裸腹 , 藻最佳浓度是
400×104 cells/mL, 溞世代净生殖率达 4.33, 内禀增长率为 0.23 溞。蒙古裸腹 在用原绿球藻强化之后, 二十碳
五烯酸(EPA)能有效富集, 浓度可达 6.69%。不同密度的原绿球藻饲喂对褶皱臂尾轮虫抱卵数和抱卵率均影
响显著。投喂藻密度在 48—96h阶段以 600×104 cells/mL为佳, 而 96—144h以 400×104 cells/mL为佳。通过
研究发现, 原绿球藻具有较好的营养价值和饵料效果, 溞但在蒙古裸腹 和褶皱臂尾轮虫培养中, 仍建议与其
他藻混合投喂。
关键词: 原绿球藻; 营养分析; 饵料; 效果
中图分类号: S963 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2015)01-0164-09

原绿球藻(Prochlorococcus marinus)隶属原绿藻
门 (Prochlorophyta), 原绿藻属 (Prochlorococcus), 是
20世纪 80年代末 Chisholm等[1]发现的存在于热带和
亚热带海洋整个真光层中、迄今发现的最小的原核光
能自养生物, 1992 年被正式命名[2]。它细胞极小, 具
有特殊的色素组成——二乙烯基叶绿素 (Divenyl
chlorophyll a, b)[3]。原绿球藻繁殖迅速, 而且培养条件
简单, 阴雨天或温度低也可大量增殖, 对水产经济动
物育苗过程中的动物饵料强化需求具有一定的价值。
对原绿球藻的研究很多, 国外主要是对其生态
分布[4—6]、进化[7]、光合体系[8]以及分子水平上[9, 10]
的研究。国内主要是焦念志等检测到东海和南海有
原绿球藻, 并对其自然分布、种群动态、调控因子
和生理特性进行研究[11—15]。但迄今为止关于原绿球
藻的营养组分和饵料等应用还未见报道。为了全面
了解原绿球藻的营养价值, 确定其是否适合作为藻
类饵料生物, 本实验通过对原绿球藻的营养成分进
行了较全面的分析及评价, 同时作为饵料投喂蒙古
溞裸腹 (Moina mongolica)和褶皱臂尾轮虫(Brachionus
plicatilis), 并与蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)
对照比较, 以便为今后规模化培养和强化动物饵料
提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
藻种: 原绿球藻(长椭圆形, 平均长径 1 μm, 宽
0.5 μm)和蛋白核小球藻(圆球形, Φ3—5 μm)来自宁
波大学海洋学院藻种室。培养用水均经脱脂棉过滤、
煮沸消毒, 所用容器经高温 120℃消毒。两种藻培养
液均采用宁波大学 3 # 培养液配方(表 1), 培养体积
1000 mL。原绿球藻培养条件: 温度(20±1) , ℃ 盐度
34, 自然光照, 不充气。蛋白核小球藻放在 GXZ 智
能光照培养箱中培养 , 温度(25±1) , ℃ 盐度 25, 光
照 20 μmol/(m2·s), 不充气。
1期 蒋霞敏等: 原绿球藻的营养组分分析及饵料效果研究 165

表 1 宁波大学 3# 培养液配方
Tab. 1 3# nutrient solution formulation of Ningbo University
药品名称
Drug name
含量
Content (mg/L)
药品名称
Drug name
含量
Content (mg/L)
KNO3 100 EDTA-Na2 10
KH2PO4 10 VB1 6×10-3
FeSO4·7H2O 2.5 VB12 50×10-6
MnSO4 0.25

试 溞验用蒙古裸腹 (卵圆形, 雌体长 1.0—1.4 mm)、
褶皱臂尾轮虫(兜甲长椭圆形, 长 196—250 μm, 宽
150—202 μm)来自宁波大学海洋学院饵料培养室。
将其分别放在 30 cm×20 cm×20 cm玻璃缸中进行培
养, 投喂小球藻和原绿球藻的混合饵料, 每日投 2
次, 水浴加热, 并从 21℃逐渐升温到 28℃。培养用
水经脱脂棉过滤, 盐度 21.6。
1.2 试验方法
不同藻密度对蒙古裸腹溞繁殖力影响试验
用原绿球藻(200、400、600、800×104 cells/mL)投喂
溞蒙古裸腹 。试验用 100 mL三角烧瓶培育, 溞接种
密度 8 ind./瓶(同一批新生幼), 三平行。培养条件:
温度(25±1) , ℃ 盐度 21.6, 光照强度 20 μmol/(m2·s),
光照周期 12 L︰12 D, pH 7—7.5。换水 1次/日, 全
溞换。观察 的生长发育情况, 记录产幼时间、产幼
数量、死亡数量, 并将幼体吸出。每天定时摇瓶 2
次。试验至所有母体死亡为止。
不同藻对蒙古裸腹溞脂肪酸组分影响试验
溞分别用原绿球藻和小球藻投喂蒙古裸腹 , 藻投喂
量保持培养水体原绿球藻为 400×104 cells/mL、小球
藻为 120×104 cells/mL。培养容器 50 cm×40 cm×
15 cm 玻璃缸, 溞蒙古裸腹 接种密度 2500 ind./缸,
三平行。隔天换水 1 次, 换水量为 1/3, 并清除底部
杂质。培养条件: 温度(25±1) , pH 7℃ —7.5, 连续充
气(气石 1个/缸)。连续培养 10d后, 溞收集 , 用蒸馏
水冲洗, 吸干体表面水分后称重 1.5 g, –20℃冷冻保
存备用。
不同藻密度对褶皱臂尾轮虫摄食率影响试验
用原绿球藻(200、400、600、800×104 cells/mL)和小
球藻(60、90、120、150×104cells/mL)分别投喂褶皱
臂尾轮虫。试验用 20 mL试管培育, 培养水体 15 mL。
各 7平行, 其中设对照组三平行, 不加轮虫, 用黑布
包裹, 25℃培养 12h 后固定, 计数; 实验组三平行,
各放入 45 个轮虫, 其他同对照组; 一平行直接固定
计数藻密度。
不同藻密度对褶皱臂尾轮虫繁殖力影响试验
用原绿球藻(200、400、600、800×104 cells/mL)投喂
褶皱臂尾轮虫。试验用 50 mL试管培育, 培养密度
5 ind./mL, 三平行。放在 GXZ智能光照培养箱中培
养, 光照 20 μmol/(m2·s), 12L︰12D, 25℃。每隔 48h
统计一次抱卵率和增殖速率, 共 3 次, 统计时用福
尔马林固定, 在显微镜下计数, 计算。
1.3 营养成分测定方法
样品前处理 微藻样品前处理: 在指数生长
后期分别将两种微藻采用 5000 r/min 离心收集, 冷
冻干燥, –20℃温度下充氮冷冻保存备用。
基本营养成分的测定 采用国家标准方法进
行基本营养成分分析: 水分测定采用 105℃烘干恒
重法(参照 GB/T 5009.3-2010), 粗灰分测定采用链
式电阻炉 550℃灼烧法(GB/T 5009.4-2010), 碳水化
合物测定采用硫酸苯酚法[16], 粗蛋白质测定采用凯
氏定氮法(GB/T 5009.5-2010), 粗脂肪测定采用索氏
抽提法(GB/T 5009.6-2003)。
氨基酸测定 先按 GB /T 15399-1994氧化酸
解法前处理样品, 然后按 GB/T 18246-1994 的方法
使用 ZORBAX Eclipse AAA型氨基酸自动分析仪测
定胱氨酸含量; 采用 GB/T18246-2000 碱水解法前
处理 , 反相高效液相色谱法测定色氨酸含量 ; 按
GB/T 5009.124-2003 盐酸水解法前处理 , 使用
ZORBAX Eclipse AAA型氨基酸自动分析仪测定除
半胱氨酸和色氨酸外的其他氨基酸含量。
脂肪酸测定 运用 Bligh-Dyer 法提取总脂
后, 进行皂化、甲酯化, 通过 Agilent7890A 气相色
谱仪参照 GB10219-88 进行脂肪酸测定, 色谱的条
件为: DB-WAX聚乙二醇气相毛细柱(Agilent7890A,
30 m×0.25 mm×0.25 μm, USA), 10 μL自动液体进样
器(ALS), 进样量为 1 μL, 进样口温度 250 ; ℃ 采用
不分流进样, 恒压控制温度模式, 柱头压力 7.685 psi,
升温程序: 初始温度 50 , ℃ 保持 2min, 以 10 /min℃ 速
率升至 250 , ℃ 保持 23min; 检测器为氢火焰离子化检
测器(FID), 检测温度 300 , ℃ 载气为 N2, 各检验气体
流量分别为: H2为 40 mL/min, 空气为 450 mL/min, 尾
吹起 N2: 30 mL/min。
1.4 数据处理与分析评价
小球藻采用血球计数板 (KB-K-25)计数 , 原绿
球藻采用分光光度计(721型)结合血球计数板计数。
世代净生殖率(Ro): Ro = ∑LxMx,
166 水 生 生 物 学 报 39卷

内禀增长率(rm): rm=lnRo/T,
周限增长率(λ): λ= mre ,
世代平均周期(T): T =∑XLxMx/Ro。
其中, X为日龄, Lx为 X日龄时的出生率, Mx为
X日龄时的存活率。
摄食率: G = F×(Ctf – C0)/(lnCtf —ln C0)[17]
其中: F为滤水率: F = (V/N)×(lnCt—lnCtf)/t。V
为实验溶液体积(mL); N 为每个三角瓶中轮虫个数
(ind.); C0为起始饵料密度(×104cells/mL); Ct为对照
组最终饵料密度(×104cells/mL); Ctf 为试验组最终饵
料密度(×104cells/mL); t为摄食时间(h)。
数据、图表运用 Excel 2003 进行处理, 并采用
SPSS 17.0软件对试验数据进行One-Way ANOVA单
因素分析和 Duncan’s 多重比较分析, 以 P＜0.05 作
为差异显著性判断标准。
2 结果
2.1 原绿球藻营养成分
基本营养成分及含量 原绿球藻水分含量为
80.56%, 干品中含粗蛋白 42.32%, 粗脂肪 11.47%,
碳水化合物 15.11%, 灰分 17.48%。
氨基酸组成及含量 共检测 16种氨基酸。总
氨基酸(TAA)为 35.88 mg/g, 其中必需氨基酸(EAA)
为13.47 mg/g, 占TAA 的比率为37.54, EAA/NEAA (%)
为 60.10%。以谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(Asp)和丙
氨酸(Ala)含量为高(表 2)。

表 2 原绿球藻的氨基酸组成与含量
Tab. 2 Amino acid composition of Prochlorococcus marinus
氨基酸 Amino acid 含量(干重基础)Percent (dry weight basis) (mg/g) 占总氨基酸比率 Ratio in TAA (%)
苏氨酸 Thr* 2.15 5.99
缬氨酸 Val* 2.20 6.13
蛋氨酸 Met* 0.38 1.06
异亮氨酸 Ile* 1.72 4.79
亮氨酸 Leu* 3.44 9.59
苯丙氨酸 Phe* 2.10 5.85
赖氨酸 Lys* 1.48 4.12
天门冬氨酸 Asp 3.90 10.87
丝氨酸 Ser 1.87 5.21
谷氨酸 Glu 4.59 12.79
甘氨酸 Gly 2.16 6.02
丙氨酸 Ala 3.85 10.73
酪氨酸 Tyr 1.35 3.76
组氨酸 His 0.80 2.23
精氨酸 Arg 2.52 7.02
脯氨酸 Pro 1.37 3.82
总氨基酸 TAA 35.88 100.00
必需氨基酸 EAA 13.47 37.54
非必需氨基酸 NEAA 22.41 62.46
必需氨基酸/非必需氨基酸 EAA/NEAA 60.10
注: “*”表示必需氨基酸
Note: “*” is essential amino acids

总脂含量和脂肪酸组成 共检测出 13 种脂
肪酸, 包括 5 种饱和脂肪酸(SFA)、6 种单不饱和脂
肪酸(MUFA)和 2种多不饱和脂肪酸(PUFA)。不饱和
脂肪酸(UFA)(58.26%)和 MUFA(54.12%)含量较高 ,
而 PUFA较低, 仅含 4.14% (表 3)。
2.2 投喂蒙古裸腹溞效果
饵料密度对蒙古裸腹溞繁殖力的影响 蒙古
溞裸腹 在第4至第5天产幼, 产幼不同步, 最长的产幼
天数可达 8d。投喂藻密度 200×104、400×104 cells/mL
溞蒙古裸腹 内禀增长率 rm (0.23 ind./d)最大; 投喂藻
1期 蒋霞敏等: 原绿球藻的营养组分分析及饵料效果研究 167

密度 400×104 cells/mL 溞时 产幼总量(34.67 ind.)和净
生殖率 Ro (4.29) 溞达最大。这说明蒙古裸腹 繁殖时
原绿球藻的最适浓度是 400×104 cells/mL。原绿球藻
溞各浓度组 的世代平均周期 T都超过 6d。周限增长
率表现出与内禀增长率一致的趋势(表 4)。

表 3 原绿球藻的脂肪酸组成
Tab. 3 Fatty acid composition of Prochlorococcus marinus (%)
脂肪酸 Fatty acid 原绿球藻
Prochlorococcus marinus
C12:0 /
C12:1 (n-3) /
C12:2 (n-6) /
C14:0 19.97
C14:1 (n-3) 1.46
C15:0 0.56
C16:0 18.52
C16:1 (n-5) 0.57
C16:1 (n-7) 43.51
C16:2 (n-6) /
C18:0 2.54
C18:1 (n-7) 7.66
C18:1 (n-9) 0.79
C18:2 (n-6) /
C18:3 (n-3) /
C19:0 0.15
C19:1 (n-9) 0.13
C20:4 (n-6) 0.63
C22:0 /
EPA C20:5 (n-3) 3.51
其他 other /
饱和脂肪酸 SFA 41.74
不饱和脂肪酸 UFA 58.26
单不饱和脂肪酸 MUFA 54.12
多不饱和脂肪酸 PUFA 4.14
注: / 未检出或含量极少
Note: / Non-assay or little content
不同藻对蒙古裸腹溞脂肪酸组分的影响
溞对原绿球藻、小球藻和投喂该两种藻的蒙古裸腹
进行脂肪酸含量测定(表 5)。两种微藻中 EPA 含量
原绿球藻(3.51%)>小球藻(0.46%), MUFA 原绿球藻
(54.12)>小球藻 (11.61), 而 PUFA 原绿球藻
(4.14%)<小球藻(58.89%) 溞。蒙古裸腹 中 EPA 含量
原绿球藻组(6.69%)>小球藻组(2.61%), MUFA 原绿
球藻组(49.30%)>小球藻组(16.29), 而 PUFA 原绿
球藻组(17.44%)<小球藻组(51.15%)。但 SFA含量原
绿球藻组(32.45%)和小球藻组(31.11%)无差异。
2.3 投喂褶皱臂尾轮虫效果
饵料密度对摄食率和繁殖率的影响 投喂原绿球
藻密度 600×104和 800×104 cells/mL组轮虫摄食率 G无
差异, 与其他低密度组差异显著(P<0.05), 当投喂 800×
104 cells/mL时G最大[8.23 cell/(ind·h)](图 1)。
投喂不同藻密度 , 对轮虫的繁殖率影响显著
(P<0.05), 在培养 48h内投喂藻密度 200×104 cells/mL
轮虫繁殖率最高[轮虫密度达(36.00±1.67) ind./mL];
在 48—96h内投喂藻密度 600×104 cells/mL轮虫繁殖
率最高[轮虫密度达(94.00±0.69) ind./mL], 在 96—
144h内投喂藻密度 400×104 cells/mL(144h)下轮虫繁
殖率最高[轮虫密度达(279.00±0.87) ind./mL](表 6)。
不同饵料密度对抱卵率的影响 投喂不同藻
密度, 对轮虫抱卵数和抱卵率均影响显著(P<0.05)。
48h 内抱卵数以投喂藻密度 600×104 cells/mL 组最
高[(7.66±0.57) ind./mL], 和其他三个藻密度组差异
显著(P<0.05); 48h 内抱卵率以投喂藻密度 600×104
和 800×104 cells/mL 组为高(28.38—28.955%), 两
组间无差异, 与其他低密度组差异显著(P<0.05)。
96h 内藻密度以投喂 600×104和 800×104cells/mL 为

表 4 不同浓度对蒙古裸腹溞繁殖力的影响
Tab. 4 Reproduction of Moina mongolica under the conditions of different concentrations
藻密度 Density (×104 cell/mL)
指标 Item
200 400 600 800
产幼前发育天数 Days to first breeding (d) 4 5 5 5
产幼总量 Total reproductive output (ind.) 33.33 34.67 15.67 3.33
产幼天数 Time of reproductive output (d) 6 8 5 3
日平均产幼总量 Daily reproductive output (ind.) 5.56 4.33 3.13 1.11
净生殖率 Ro net reproductive rate (ind.) 4.17 4.29 1.96 0.42
内禀增长率 rm increase rate of innate capacity (ind./d) 0.23 0.23 0.10 –0.13
世代平均周期 T average generation time (d) 6.13 6.31 6.97 6.64
周限增长率 λ increase rate of finite (ind./d) 1.26 1.26 1.11 0.88

168 水 生 生 物 学 报 39卷

表 5 两种微藻及投喂蒙古裸腹溞后溞的脂肪酸组成和含量(%)
Tab. 5 Comparison of fatty acid of two microalgaes and Moina mongolica at feeding on the two microalgaes
溞蒙古裸腹 Moina mongolica
脂肪酸
Fatty acid
原绿球藻
Prochlorococcus marinus
小球藻
Chlorella pyrenoidosa 投喂原绿球藻
Feed Prochlorococcus marinus
投喂小球藻
Feed Chlorella pyrenoidosa
C12:0 / 1.11 0.11 0.09
C12:1 (n-3) / 2.96 / /
C12:2 (n-6) / 1.09 / /
C13:0 / / 0.10 0.04
C14:0 19.97 0.70 6.25 1.64
C14:1 (n-3) 1.46 0.98 1.01 0.20
C15:0 0.56 / 1.52 0.84
C16:0 18.52 9.15 / /
C16:1 (n-5) 0.57 / 0.35 2.35
C16:1 (n-7) 43.51 6.22 / 6.28
C16:2 (n-6) / 8.66 25.79 4.09
C16:3(n-3) / / 17.33 21.76
C17:0 / / 1.67 0.90
C17:1 / / 1.41 0.32
C18:0 2.54 14.22 / /
C18:1 (n-7) 7.66 / / /
C18:1 (n-9) 0.79 1.45 7.12 12.16
C18:2 (n-6) / 15.03 3.07 26.59
C18:3 (n-3) / 33.01 19.76 11.68
C19:0 0.15 / 5.38 5.50
C19:1 (n-9) 0.13 / / /
C20:0 / / / /
C20:4 (n-6) 0.63 / 0.09 0.34
C22:0 / 0.76 / 0.88
EPA C20:5(n-3) 3.51 0.46 6.69 2.61
DHA C22:6(n-3) / / 0.21 0.28
其他 other / 3.56 0.79 1.45
饱和脂肪酸 SFA 41.74 25.94 32.45 31.11
不饱和脂肪酸 UFA 58.26 70.50 66.74 67.44
单不饱和脂肪酸 MUFA 54.12 11.61 49.30 16.29
多不饱和脂肪酸 PUFA 4.14 58.89 17.44 51.15
注: / 未检出
Note: / Undetectable


图 1 饵料密度对褶皱臂尾轮虫摄食率的影响
Fig. 1 Effect of food density on the feeding rate of Brachionus
plicatilis
表 6 饵料密度对褶皱臂尾轮虫繁殖力的影响
Tab. 6 Reproduction of Brachionus plicatilis under the conditions
of different concentrations
轮虫密度 Brachionus plicatilis density (ind./mL)
培养时间 Culture time (h)
藻密度
Alga density
(×104 cells/mL) 0 48 96 144
200 5.00 36.00±1.67a 54.00±1.24d 81.00±0.16d
400 5.00 28.00±0.24b 72.02±1.01c 279.00±0.87a
600 5.00 25.33±0.11c 94.00±0.69a 261.00±1.43b
800 5.00 18.67±1.19d 80.00±0.93b 207.00±1.24c
1期 蒋霞敏等: 原绿球藻的营养组分分析及饵料效果研究 169

佳 , 抱卵数达 (32.00±2.65)—(36.00±4.58) ind./mL
(两组间无差异), 与其他低密度组差异显著(P<0.05),
但抱卵率除投喂 400×104 cells/mL 组较低(20.32±
2.11)%外, 其他各组无差异。144h 内抱卵数和抱卵
率各密度组间差异显著 (P<0.05), 以投喂藻密度
400×104cells/mL为佳(表 7)。
3 讨论
3.1 原绿球藻营养成分分析
蛋白质和脂肪是水产动物需求的主要营养物质,
两者协同为水产动物生长、发育提供最基础的营养,
它们是衡量饵料营养价值的重要指标之一[18]。从基
本营养成分看, 原绿球藻是一种营养丰富的海洋微
藻, 与其他藻类比较(表 8), 原绿球藻的粗蛋白含量
(42.32)虽低于螺旋藻(Spirulina sp.)(69.30)、项圈
藻 Anabaenopsis sp.(61.25%)、球等鞭金藻 Isochrysis
galbana (46.80%)等, 但高于亚心形扁藻 Platymonas
subcordiformis (18.70—30.00)、小球藻(20.00—
25.00)、盐生杜氏藻 Dunaliella salina (38.76%)、
紫球藻 (Porphyridium cruentum) (32.10%); 粗脂肪
含量仅低于球等鞭金藻, 而远远高于其他 11种藻类
(表 8)。
蛋白质的营养价值主要取决于氨基酸的组成与
含量, 特别是必需氨基酸, 其含量是评价蛋白质质
量优劣的主要指标。原绿球藻含有 16种氨基酸, 其
中必需氨基酸 7 种, 占总氨基酸 13.47%, 是营养较
为丰富的海洋微藻。其中 Glu含量达 12.79%, 预防
医学和临床医学表明, Glu 具有健脑的作用, 能促进
脑细胞进行呼吸作用, 有利于脑组织中氨的排除[29]。
根据 FAO/WHO(1973)标准模式, 质量较佳的蛋白质
氨基酸组成为 EAA/TAA 在 40左右, EAA/NEAA
在 60以上。原绿球藻 EAA/TAA为 37.54, EAA/
NEAA 为 60.10, 可见原绿球藻氨基酸比例均衡,
可以有效地补充动物对氨基酸的需求, 很好地改善
动物体内的氮平衡 , 是一种高品质的蛋白质来源 ,
可以直接投喂或作为添加剂用于饲料中。

表 7 不同饵料密度对轮虫抱卵率的影响
Tab. 7 Effect on rate of hold eggs of Brachionus plicatilis in different food densities
培养时间 Culture time (h)
48 96 144
藻密度
Alga density
(×104cells/mL) 抱卵数(ind./mL) 抱卵率(%) 抱卵数(ind./mL) 抱卵率(%) 抱卵数(ind./mL) 抱卵率(%)
200 3.33±1.52b 9.03±3.07c 20.00±2.65b 36.96±3.80a 15.00±4.58d 18.34±4.54b
400 4.67±2.08b 16.23±5.09b 14.66±2.08c 20.32±2.11b 99.00±9.54a 35.43±2.20a
600 7.66±0.57a 28.95±1.93a 36.00±4.58a 38.21±3.46a 24.00±1.73c 9.19±0.57c
800 5.33±1.15b 28.38±3.29a 32.00±2.65a 39.96±1.99a 33.00±1.15b 16.26±0.37b

表 8 原绿球藻和其他藻主要营养成分的比较
Tab.8 Comparison of main nutrients of Prochlorococcus marinus and other algae (%)
藻种类 Algae species 粗蛋白 Protein 脂肪 Fattiness 碳水化合物 Carbohydrate 灰分 Ash
原绿球藻 Prochlorococcus marinus 42.32 11.47 15.11 17.48
鱼腥藻 Anabaena sp. [19] 40.50 1.80 4.80 8.70—26.00
螺旋藻 Spirulina sp. [20] 69.30 5.36 10.44 6.20
念珠藻 Nostoc sp. [21] 30.13 0.50 37.26 15.21
项圈藻 Anabaenopsis sp. [22] 61.25 5.30 20.34 8.25
亚心形扁藻 Platymonas subcordiformis [23] 18.70—30.00 2.20 44.50 48.00—80.00
小球藻 Chlorella protothecoides [23] 20.00—25.00 1.30—4.30 20.00 39.00—43.00
球等鞭金藻 Isochrysis galbana [24] 46.80 22.25 22.54 8.40
杜氏藻 Dunalilla sp. [25] 38.76 9.94 15.32 16.82
紫球藻 Porphyridium cruentum [26] 32.10 3.10 39.40 17.60
中华植生藻 Richelia sinica [27] 59.4 3.41 5.74 5.70
微囊藻 Microcystis sp. [28] 69.78 2.11 16.83 11.18
颤藻 Oscillatoria sp. [29] 51.30 6.35 8.11 6.47

170 水 生 生 物 学 报 39卷

脂肪酸对于海洋生物的能量储存、激素调节、个
体发育(特别是幼体阶段的发育)具有重要作用[30]。原
绿球藻共检测到 13种脂肪酸, 虽然原绿球藻的UFA
含量(58.26%)和 PUFA 的含量(4.14%)均低于小球藻
的 UFA 含量(70.50%)和 PUFA 含量(58.89%), 但原
绿球藻 EPA(3.51%)、MUFA(54.12%)均高于小球藻
EPA(0.46%)、MUFA(11.62%)。
3.2 原绿球藻饵料效果
内禀增长率代表了在特定条件下具有稳定年龄
组配种群的最高瞬时增殖速率, 它能比较全面的概
括种群的增长能力[31]。原绿球藻在最佳浓度 400×
104 cells/mL 溞时蒙古裸腹 繁殖率(rm为 0.23)不及小
球藻(rm为 0.39), 可能是原绿球藻的 PUFA含量太低
和自身细胞太小。原绿球藻仅含有 PUFA 4.14%, 虽
然含有较高的 EPA, 可能还是满足不了枝角类的营
养需要。原绿球藻是迄今发现最小的原核生物, 藻
的大小影响枝角类的摄食。王岩[32]认为大部分枝角
类在能摄入的食粒范围内, 多数倾向摄取较大粒径
溞的食物。但原绿球藻组 的产幼天数可达 8d, 产幼
总数较高。
不同食物条件对枝角类脂肪酸的含量及组成影响
较大, 其脂肪酸组成和含量随食物特点而变化, 脂肪
酸组成特点与食物脂肪酸特点几乎成线性关系[33, 34]。
溞本实验证明蒙古裸腹 的脂肪酸组成和含量随食物
特点而变化, PUFA含量小球藻高于原绿球藻 14倍,
溞投喂蒙古裸腹 后 , 溞中 PUFA 含量小球藻组
(51.15%)高于原绿球藻组(17.44%)2.93倍; MUFA的
含量原绿球藻高于小球藻 4.66 倍, 在投喂蒙古裸腹
溞后, 溞中 MUFA 的含量原绿球藻组(49.30%)高于
小球藻组(16.29%)3.02 倍。同样 EPA 含量原绿球藻
高于小球藻的 7.63 倍, 溞投喂蒙古裸腹 后, 溞中
EPA 含量原绿球藻组 (6.69%)也高于小球藻组
(2.61%)2.56倍。而 SFA含量虽然原绿球藻(41.74%)
高于小球藻(25.94%)1.61 倍, 溞但投喂蒙古裸腹 后
溞中 SFA 含量原绿球藻组 (32.45%)和小球藻组
(31.11%)无差异。
饵料密度过大或过小都不利于轮虫的繁殖[35—37]。
低密度导致轮虫摄食不足, 缺乏足够的营养, 保证
轮虫的正常繁殖; 高密度的单胞藻可能会产生一些
机械性相互作用或者某些藻在高密度时会产生一些
抑制性物质, 从而影响轮虫的抱卵率与繁殖率。
结果表明, 单独用原绿球藻作为饵料, 培养枝
角类和轮虫的效果不太理想。但原绿球藻繁殖快, K
值最高可达 0.451, 且无延缓期, 阴雨天也可培养;
不易污染, 可连续培养一个月左右。而且投喂枝角
类、轮虫都可使它们繁殖后代, 当然因为原绿球藻
体积太小, PUFA 含量太低, 效果不如小球藻理想,
但若阴雨天或低温时期, 其他藻难以培养时, 原绿
球藻可以充饥或与其他藻混合投喂, 以减轻缺藻带
来的损失。同时原绿球藻富含 EPA可用于饵料动物
的强化。
4 小结
原绿球藻含粗蛋白 42.32%, 粗脂肪 11.47%, 7种
必需氨基酸(37.54%)和 9 种非必需氨基酸(62.46%)。
含 13种脂肪酸, 包括 5种饱和脂肪酸(41.74%), 8种
不饱和脂肪酸(54.43%), MUFA 为 50.29%, EPA 为
3.15%。
溞投喂蒙古裸腹 , 原绿球藻最佳浓度是 400×
104 cells/mL, 内禀增长率 rm为 0.23 ind./mL。用原绿
溞球藻强化蒙古裸腹 后, 溞的 EPA为 6.69%, EPA能
有效富集。投喂褶皱臂尾轮虫, 对轮虫抱卵数和抱
卵率均影响显著(P<0.05)。通过实验发现, 原绿球藻
具一定的饵料效果, 溞但单独用于培养蒙古裸腹 和
轮虫效果不如小球藻, 建议与其他藻混合投喂用于
营养强化。
参考文献：
[1] Chisholm S W, Frankel S F, Goericke R, et al.
Prochlorococcus marinus nov gen sp: An oxyphototrophic
marine prokaryote containing divinyl chlorophyll a and b [J].
Archives of Microbiology, 1992, 157: 297—300
[2] Chisholm S W, Olson R J, Zettler E R, et al. A novel
free-living prochlorophyte abundant in the oceanic euphotic
zone [J]. Nature, 1988, 334: 340—343
[3] Prabha R, Singh D P, Gupta S K, et al. Whole genome
phylogeny of Prochlorococcus marinus group of
cyanobacteria: geneme alignment and overlapping gene
approach [J]. Interdiscip Sciences Computational Life
Sciences, 2014, 6: 149—157
[4] Campbell L, Liu H B, Nolla H A, et al. Annual variability of
phytoplankton and bacteria in the subtropical North Pacific
Ocean at Station ALOHA during the 1991–1994 ENSO
event [J]. Oceanographic Research Papers, 1997, 44(2):
167—192
[5] Palenik B. Polymerase evolution and organism evolution [J].
Current Opinion in Genetics & Development, 1992, 2(6):
931—936
1期 蒋霞敏等: 原绿球藻的营养组分分析及饵料效果研究 171

[6] Garczarek L, Staay G W M, Thoma J C, et al. Isolation and
characterization of Photosystem I from two strains of the
marine oxychlorobacterium Prochlorococcus [J]. Photosyn-
thesis Research, 1998, 56: 131—141
[7] Claudia S, Conrad W M, Klaus T, et al. Photophysical
properties of Prochlorococcus marinus SS120 divinyl
chlorophylls and phycoerythrin in vitro and in vivo [J]. FEBS
Letters, 2003, 553: 79—84
[8] Kolowrat C, partensky F, Mella-Flores D, et al. Ultraviolet
stress delays chromosome replication in light/dark
synchronized cells of the marine cyanobacterium
Prochlorococcus marinus PCC9511 [J]. BioMed Central
Microbiology, 2010, 10: 204
[9] Paul S, Dutta A, Bag S K, et al. Distinct, ecotype-specific
genome and proteome signatures in the marine cyanobacteria
Prochlorococcus [J]. BioMed Central Genomics, 2010, 11:
103
[10] Thompson C C, Silva G G Z, Vieira N M, et al. Genomic
taxonomy of the genus Prochlorococcus [J]. Microbial
Ecology, 2013, 66: 752—762
[11] Lu Z R, Jiang X M, Lu Y J. Impact of Nutrition on growth of
Prochlorococcus sp. [J]. Journal of Ningbo University
(NESS), 2009, 22(3): 326—331 [陆珠润, 蒋霞敏, 陆艳晶.
氮、磷、铁对原绿球藻生长的影响. 宁波大学学报(理工版),
2009, 22(3): 326—331]
[12] Qian P, Jiang X M, Zhang Y. Analysis of Nutritive
composition and pigment in Prochlorococcus sp. [J]. Journal
of Ningbo University (NESS), 2008, 21(1): 43—48 [钱鹏,
蒋霞敏, 张茵. 原绿球藻营养成分与叶绿素 a、b含量研究.
宁波大学学报(理工版), 2008, 21(1): 43—48]
[13] Feng X D, Jiang X M, Fu F Y. Effect of physical-chemical
factors on growth and pigment content in alga
Prochlorococcus sp. [J]. Fisheries Science, 2007, 26(12):
643—647 [冯宪栋, 蒋霞敏, 符方尧. 理化因子对原绿球
藻生长及其色素含量的影响 . 水产科学, 2007, 26(12):
643—647]
[14] Wang L, Jiao N Z. The mechanism adapted to the
environment of Prochlorococcus marinus [J]. Progress in
Natural Science, 2009, 19(6): 591—598 [王丽, 焦念志. 海
洋原绿球藻对环境的适应机制 . 自然科学进展 , 2009,
19(6): 591—598]
[15] Li Z, Jiang X M. Studies on the ecological factors of
Prochlorococcus sp. [J]. Transactions of Oceanology and
Limnology, 2007, (sup.): 97—104 [李正, 蒋霞敏. 原绿球
藻生态条件的研究. 海洋湖沼通报, 2007, (sup.): 97—104]
[16] Zhang H J. Biochemical Research Techniques of Sugar
Complex[M]. Hangzhou: Zhejiang University Press. 1994,
113—117 [张惟杰. 糖复合物生化研究技术. 杭州: 浙江
大学出版社. 1994, 113—117]
[17] Zhou W L . The studies on ingestion, reproduction and
population dynamics of Brachionus plicatilis [D]. Thesis for
Master of Science. Ocean University of China, Qingdao.
2005 [周文礼. 几种饵料单胞藻对褶皱臂尾轮虫摄食、繁
殖和实验种群动态的影响. 硕士学位论文, 中国海洋大学,
青岛. 2005]
[18] Lawson J W, Magalhaes A M, Miller E H. Important prey
species of marine vertebrate predators in the northwest
Atlantic Proximate composition and energy density [J].
Marine Ecology Progress Series, 1998, 164(4): l3—20
[19] Cohen A, Vonsshak A. Fatty acid composition of spirulina
steains undervarius environmental condition [J].
Hya-tochemistry, 1987, 26: 2255—2258
[20] Bao G L, Wang Y. Study on nutrients detection in
spirulina and their biological activity [J]. Chinese Journal
of Health Laboratory Technology, 2012, 22(5):
1034—1036 [包国良, 王茵. 螺旋藻中营养成分检测及
其生物学活性研究 . 中国卫生检验杂志 , 2012, 22(5):
1034—1036]
[21] Cui G Y. The nutritional compositions of Nostoc commune
Vauch. [J]. Food Science, 2002, 23(6): 48—49 [崔桂友. 念
珠藻的营养成分分析. 食品科学, 2002, 23(6): 48—49]
[22] Shan Z G, Wu Y S. Growth of Anabaenopsis sp. and its main
nutrient components [J]. Chinese Journal of Applied Ecology,
1994, 5(2): 172—176 [单振光, 吴玉树. 项圈藻的生长及
其主要营养成分的研究 . 应用生态学报 , 1994, 5(2):
172—176]
[23] Amorim A, Vasconcelos V. Dynamics of microcystins in the
mussel Mytilus gallopro-vincialis [J]. Toxicon, 1999, (37):
1041—1052
[24] Lin Y S, Cao W Q, Zheng A R, et al. Fatty acid composition
analysis and their nutrient effect evaluation of some pelagic
food organisms [J]. Journal of Oceanography in Taiwan
Strait, 2001, (20): 164—168 [林元烧, 曹文清, 郑爱榕, 等.
几种饵料浮游动物脂肪酸组成分析及营养效果评价. 台
湾海峡, 2001, (20): 164—168]
[25] Renaud S M, Parry D L, Luong-van Thinh, et al. Effects of
light intensity on the proximate biochemical and fatty acid
composition of Isochrysissp and Nannochl- oropsis
oculatafor use in tropical aquaculture [J]. Journal of Applied
Phycology, 1991, (3): 43—53
[26] Georgi P, Guillermo G. Which are fatty acids of the green
alga Chlorella [J]. Biochemical Systematics and Ecology,
2007, (35): 281—285
[27] Yang X X, Yu H, Zeng X Q. Summarization of the factors
affecting the fatty acid composition of microalgae [J].
Transactions of Oceanology and Limnology, 2001, (1):
76—81 [杨秀霞, 于浩, 曾晓起. 影响微藻脂肪酸组成因
素概述. 海洋湖沼通报, 2001, (1): 76— 81]
[28] Shi Z M, Lu K H, Shen Y L. The effect of different bait on
Moina Macrocopa breed [J]. Shandong Fisheries, 2002,
19(16): 36—38 [石志猛, 陆开宏, 沈燕连. 不同饵料对多
溞刺裸腹 增殖的影响. 齐鲁渔业, 2002, 19(16): 36—38]
[29] Li X Y, Zhang J Z. Effects of toxic alga Microcystis
aeruginosaon growth and reproduction of water fleas
172 水 生 生 物 学 报 39卷

Daphniamagna [J]. Fisheries Science, 2006, 25(12):
632—634 [李效宇, 张进忠. 溞有毒铜绿微囊藻对大型 生
长和繁殖的影响研究. 水产科学, 2006, 25(12): 632—634]
[30] Lee R F, Hagena W, Kattner G. Lipid storage in marine
zooplankton [J]. Marine Ecology Progress Series, 2006,
307(1): 273—306
[31] Zhao W, Huo Y Z, Xue D N. Effects of alkalinity and pH on
the survival, growth and neonate production of Daphniopsis
tibetana sars [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2007, 31(3):
16—22 [赵文, 霍元子, 薛东宁. 碱度和 pH 溞对西藏拟 的
存活、生长和生殖的影响. 水生生物学报, 2007, 31(3):
16—22]
[32] Wang Y. A few problem in feeding biology of branch angle
class [J]. Chinese Journal of Zoology, 1997, 32(6): 45—49
[王岩. 枝角类摄食生物学研究中的几个问题. 动物学杂
志, 1997, 32(6): 45—49]
[33] Wang D L, Xu S L, Xu J L, et al. Comparisons of fatty acid
composition in Daphnia pulexin in different culture media
[J]. Fisheries Science, 2005, 24(9): 14—16 [王丹丽, 徐善良,
徐继林, 等. 溞不同食物条件下 状的脂肪酸组成比较研究.
水产科学, 2005, 24(9): 14—16]
[34] Huang X Q, Wang W, Cheng Y X. Influence of different
feeding conditions and nutritional enrichment on total lipid
and fatty acid composition of Daphnia magna [J]. Journal of
Shanghai Fisheries University, 2001, 10(1): 49—54 [黄显清,
王武, 成永旭. 不同喂养条件和营养强化对大型总脂及脂
肪酸组成的影响 . 上海水产大学学学报 , 2001, 10(1):
49—54]
[35] Tian J B, Sun G D, Zhang Q W. Effects of different feeds on
population growth and reproduction of Brachionus plicatilis
[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 1998, (4): 37—41
[田景波, 孙广德, 张庆文. 不同饵料对褶皱臂尾轮虫种群
生长繁殖的影响. 中国水产科学, 1998, (4): 37—41]
[36] Yu J P, Akinori H. Addition of vitamin B12 producing
bacteria for intensive culture of the rotifer Brachionus
plicatilis [J]. Journal of Ocean University of Qingdao, 1994,
(4): 167—174
[37] Xu B, Ding M Y, Mao J H, et al. The food value of
rhodopseudomonas spheroides for Brachionus plicatilis [J].
Transactuons of Oceanology and Limnology, 1992, (2):
17—22 [许兵, 丁明宇, 毛景华, 等. 光合细菌对褶皱臂
尾轮虫的饵料价值. 海洋与湖沼通报, 1992, (2): 17—22]
THE NUTRITION COMPOSITION AND BAIT EFFECT OF
PROCHLOROCOCCUS MARINUS
JIANG Xia-Min and MAO Xin-Xin
(School of Marine Sciences, Ningbo University, Ningbo 315211, China)
Abstract: The microalgae Prochlorococcus marinus has a high reproductive rate and is abundantly distributed in the
natural environment. To investigate the potential commercial values of Prochlorococcus, here we analyzed its nutritional
composition using biochemical assay, and evaluated its feeding efficacy for Moina mongolica and Brachionus plicatilis
using one-way ANOVA. Our results showed that Prochlorococcus consisted of crude proteins (42.32% of the total dry
weight), crude lipids (11.47%), carbonhydrate (15.11%) and ash content (17.48%). The crude proteins were composed of
18 types of amino acids that accounted for 35.88% of the dry weight. Eight types were essential amino acids (37.54%).
Thirteen types of fatty acids were also identified in the crude lipids, including 8 types of unsaturated fatty acids
(58.26%). The crude lipids were enriched with monounsaturated fatty acids (54.12%) and were low in polyunsaturated
fatty acids (4.14%). When fed with Prochlorococcus at the optimal density of 400×104 cells/mL, M. mongolica dis-
played the highest net reproductive rate of 4.33 and the intrinsic growth rate of 0.23, and the concentration of accumu-
lated EPA in M. mongolica reached 6.69%. The feeding density of Prochlorococcus also showed significant impact on
the egg production and the egg mass rate of B. plicatilis. The optimal density was 600×104 cells/mL during 48—96h and
400×104 cells/mL during 96—144h. In conclusion, Prochlorococcus may have high nutritional values and thus could be
effective feeding bait. We suggest that it should be mixed with other microalgae when used as feed for M. mongolica and
B. plicatilis.

Key words: Prochlorococcus marinus; Nutrition analysis; Bait; Effect