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环境因子对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿球藻脂肪酸组成的影响



全 文 :!! 第 # 卷浙江海洋学院学报 $自然科学版 %
浙江海洋学院学报 $自然科学版 %
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第 #卷 增刊
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环境因子对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿
球藻脂肪酸组成的影响
周洪琪B易翠平B丁卓平B张建成B缪慧
$上海水产大学渔业学院,上海 ###=# %
摘 要:采用梯度法、正交试验 C= $DE %研究盐度、温度、光照强度、光照周期和氮水平对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿球
藻脂肪酸组成的影响。结果指出适宜于合成 * F DG6HI的培养条件分别为青岛大扁藻 # J、! ### ,K、!L ! $ CML NM%、份
氮水平( O PE? Q A3 R C ;+;4D)、盐度 S;亚心形扁藻为 # J;微绿球藻为 S J、E ### ,K、!L ! $ CML NM%及 份氮水平。如
果作为生物饵料,两种扁藻提供的必需脂肪酸主要是 !QL D* F D,微绿球藻主要是 #L S* F D。
关键词:青岛大扁藻;亚心形扁藻;微绿球藻;* F DG6HI;生物合成
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在海水苗种生产中海洋微藻是海水仔鱼、甲壳类、贝类幼体的适口饵料,作为生物饵料,其营养价值的
高低与数量的充足与否都关系到能否满足仔鱼、幼体的营养需求,影响它们的生长、发育、变态及存活。
‘)’]*等(!==P)曾提出微藻富含水产动物所必需的氨基酸,微藻间的蛋白质营养价值没有显著差异。因此
微藻的脂肪酸尤其是 * F D高度不饱和脂肪酸(* F D G6HI)的含量是其营养价值的一项重要指标。微藻细
胞内脂肪酸的合成受培养条件、采收时间等因素影响,本研究选用苗种生产常用的青岛大扁藻 !#$%&’(#)
*+,’#(-./# \:,2* 0#1 $).(,$#’+().)、亚心形扁藻 !#$%&’(#) )34/’1-.5’1&.)和微绿球藻 6#((’/*’1’7).) ’/38
#$#为试验藻种,通过分析盐度、温度、光照周期、光照强度、藻液中的氮水平对试验微藻脂肪酸组成的影
响,了解环境因子与微藻内合成脂肪酸的关系,探讨适宜于微藻合成 * F D G6HI的培养条件,为苗种生产
中培养高营养价值的微藻、开发仔鱼、幼体饵料以及海洋药物提供参考依据。
增刊 !!
! 材料与方法
!# ! 试验设计
对青岛大扁藻、亚心形扁藻分别设置 $、
!$、%$、$、&$五个盐度组,对微绿球藻设置
&、!’、%’、%$、’、(六个盐度组,每个盐度组
设三个平行试验。
采用正交表 )* +& , 进行正交试
验,四个因素分别为光照强度、光照周
期、温度与氮水平,每个因素设三个水
平(表 !),共九个试验组 +表 % ,,每个
试验组设三个平行试验。
!# % 微藻的培养
试验微藻来自本试验室,盐卤经
-.# &滤纸过滤,按试验需要兑自来水
配制成试验用水,根据 / 0 %配制培养
液,在 )三角烧瓶中加 % )培养液,
煮沸消毒,自然冷却,然后取指数生长
期的藻液接种,连续充气培养。盐度试
验中亚心形扁藻的培养温度为 !1# * 2
!*# ( 3 4 青岛大扁藻的培养温度为
!5# ’ 2 %1# ’ 34 两种扁藻的光照强度为 ( ’’’ 67;微绿球藻的培养温度为 +%( 8 !, 34光照强度为 !’ ’’’ 67;
三种微藻都为 %& 9连续光照。正交试验中青岛大扁藻的盐度为 %$、亚心形扁藻为 !$、微绿球藻为 %’。
!# 收获
用冷冻离心机离心收集处于指数生长末期的微藻,再经冷冻干燥,完全干燥的藻粉保存于 : !5 3待
分析。
!# & 脂肪酸分析
藻粉用氢氧化钠 :甲醇皂化、三氟化硼 :乙醚酯化制得脂肪酸甲酯,采用日立 (( : ’型气相色谱仪
分析,用标准脂肪酸甲酯进行定性分析,归一法计算脂肪酸组成的百分含量。
!# $数据处理
采用方差分析及多重比较法(;检验)。
% 结果
%# ! 盐度对微藻脂肪酸组成的影响
盐度试验中青岛大扁藻的饱和脂肪酸主要是 !(< ’,其不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸的 &*# $! = 2
$(# (5 = 4其中 !5< > : 含量最高,达 !!# %% = 2 %&# %’ = 4 !5< ! > : *次之,为 !(# & = 2 %%# ! = 4还含
有少量的 !5< % > : (和 %’< $ > : (表 )。对 !5< > : 、!5< % > : (和 %’< $ > : 进行方差分析,统计结果
表明盐度对 !5< > : 和 %’< $ > : 的含量没有显著影响 + !? ’# ’$,盐度对 !5< % > : (有显著影响( !
@’# ’$),盐度 $最适宜于 !5< % > : (的合成,其余各组间没有显著差异。
亚心形扁藻的饱和脂肪酸主要是 !(< ’,其不饱和脂肪酸占总脂肪酸的 $# *& = 2 (’# &* = 4 其中 !5<
> : 含量最高,达 %!# &5= 2 ’# ’(= 4 !5< ! > : *含量次之,达 %’# &( = 2 %%# &( = 4还含有少量的 %’< $
> : ,!5< % > : (和 %’< & > : (的含量很少(表 )。对 !5< > : 和 %’< $ > : 方差分析指出,盐度对这两种
脂肪酸的含量没有显著影响。
表 ! 微藻正交试验因素水平表
光照强度
0 67
光照周期
()A温度
0 3
氮水平
( C 1DE 0 ) :硝酸钠)
! &’’’ !%% 1’’’ !(<5 %$ %
!’’’’ %&<’ ’
表 % 微藻的正交试验
试验组
光照强度
0 67
光照周期
()A温度
0 3
氮水平
( C 1DE 0 6 :硝酸钠)
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周洪琪等:环境因子对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿球藻脂肪酸组成的影响
!! 第 #$ 卷浙江海洋学院学报 %自然科学版 &
表 ’ 盐度对扁藻脂肪酸组成的影响
微藻 脂肪酸
盐 度
( !( #( ’( (





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注:!表示只有一个数据;不同字母表示有显著性差异(! 3 $+$()
微绿球藻的脂肪酸组成不同于扁藻(表 ),饱和脂肪酸主要是 !)4 $和 !4 $,不饱和脂肪酸占总脂肪
酸的 (!+ ’# 5 6 )(+ ’. 5,其中 #$4 ( / 0 ’的含量最高,达 !.+ ’. 5 6 #)+ ’. 5,!)4 ! / 0 ,的含量次之,还
含有少量的 #$4 / 0 )、!*4 # / 0 )和 !*4 ! / 0 .,不含有 !*4 ’ / 0 ’。对 #$4 ( / 0 ’进行方差分析,表明盐度
对它的合成没有显著性影响( !7 $+ $()。
表 盐度对微绿球藻脂肪酸的影响
脂肪酸
盐 度
!$ #$ #( ’$ ’)
!:$ !!+!( - !+,* !#+’( - !+$$ !#+#’ - (+#( !!+*$ - $+.( !#+,! - $+#, !’+$! - $+’!
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#$:/ 0 ) *+! - !+($ !$+($ - !+!$ *+!! - $+$, *+$. - #+)$ .+*# - !+$( !#+$$ - !+’!
#$:(/ 0 ’ #)+’. - ,+’)1 #+*, - #+# 1 !.+’. - #+’! 1 #(+($ - *+*( 1 ##+,’ - #+’* 1 #’+*$ - !+), 1
注:相同字母表示没有显著性差异
#+ # 温度、光照强度、光照周期、氮水平对微藻脂肪酸组成的影响
青岛大扁藻在正交试验中 !*4 ’ % / 0 ’ &的合成受温度、光照周期、光照强度和氮水平的影响显著(表 (,
前者 ! 3$+ $!,后三者 ! 3$+ $()。光照周期 !#4 !#与 !)4 *两组显著优于 #4 $( ! 3$+ $!),前二者之间无
显著差异;#$ 8最适宜合成 !*4 ’/ 0 ’( ! 3$+ $(),显著优于 #( 8和 ’$ 8( ! 3$+ $(),后二者之间无显著
差异;光照强度以 !$ $$$ 9:最佳,显著优于 , $$$ 9:与 $$$ 9:( ! 3$+ $!),#份氮水平极显著优于 !份氮
水平( ! 3$+ $!),显著优于 ’份氮水平( ! 3$+ $()。!*4 #/ 0 )的合成受温度( ! 3$+ $!)、光照强度( !
3$+ $()影响。’$ 8极显著优于 #( 8( ! 3$+ $!),#( 8极显著优于 #$ 8( ! 3$+ $!);光照强度 $$$ 9:和
, $$$ 9:显著优于 !$ $$$ 9:( ! 3$+ $!),前二者之间无显著差异。#$4 (/ 0 ’的合成受温度影响显著( !
3$+ $!),#$ 8为最佳( ! 3$+ $!),#( 8与 ’$ 8组之间无显著差异。
在四个因素中,唯温度对亚心形扁藻合成 !*4 ’/ 0 ’有显著影响。#$ 8为最佳,极显著优于 ’$ 8( !
3$+ $!)、显著优于 #( 8( ! 3$+ $()。对其 !*4 #/ 0 ) 的合成唯受到光照强度和温度的影响(前者 !
!! 第 #$ 卷浙江海洋学院学报 %自然科学版 &
’$( $!,后者 ! ’$( $)),光照强度 * $$$ +,与 - $$$ +,显著优于 !$ $$$ +,(分别为 ! ’$( $! 、! ’$( $)),前
二者间无显著差异,.$ /最适宜合成 !01 #2 3 ,显著优于 #$ /和 #) /( ! ’$( $!)。四个因素对 #$1 )2 3
.的合成没有显著性影响。
微绿球藻细胞合成 #$1 )2 3 .受光照周期、温度影响极显著( ! ’$( $!),受光照强度、氮水平影响显著
(! ’$( $))。#) /最适宜 #$1 )2 3 .的合成,极显著优于 .$ /(! ’$( $!),显著优于 #$ /(! ’$( $)),#$ /
显著优于 .$ /( ! ’$( $));光照周期 !#1 !#或 !1 0为适宜,极显著优于 #*1 $( ! ’$( $!);* $$$ +,极显著
优于 !$ $$$ +,,但与 - $$$ +,无显著差异,- $$$ +, 显著优于 !$ $$$ +,( ! ’$( $)),# 份氮水平最为适宜
#$1 )2 3 .的合成( ! ’$( $))。
. 讨论
.( ! 微藻的不饱和脂肪酸(456)
三种试验微藻虽然都是绿藻门、绿藻纲(陈明耀 !77)),但是它们的脂肪酸组成不完全相同。青岛大扁藻和
亚心形扁藻的 456主要是 8!09其中以 !01 .2 3 .含量最高9 8#$的 :456很少量,不含有 8##:456,这与李
荷芳等(!777)、;<=>等(!770)、?@ABC2等(!77*)、D=+EFC2等(!707)的报导相似。微绿球藻的不饱和脂肪酸
以 8#$为主,其中 #$1 )2 3 .含量最多,8!0的 456含量很少,与两种扁藻相似的是也不含有 8##:456,这
与 ;<=>等(!770)、GH=I2等(!77-)的报导相似。仔稚鱼及幼体生长、存活所需要的必需脂肪酸因种类而异
(李爱杰 !77),本试验微藻作为水生动物的饵料,青岛大扁藻与亚心形扁藻提供的必需脂肪酸主要是
!01 .2 3 .,微绿球藻主要提供 #$1 )2 3 .,因此在育苗生产中可根据苗种的需求选用微藻。
.( # 适宜于微藻合成 2 3 . :456的培养条件
试验微藻的脂肪酸组成因培养条件而异9 本试验适宜于微藻合成 2 3 . :456的培养条件J 青岛大扁
藻为 #$/、!$ $$$ +,、!#1 !#、#份氮水平(# K -*( 0FL M N OCOP.)、盐度 ),亚心形扁藻为 #$/,微绿球藻为
#)/、* $$$ +,、!#1 !#、#份氮水平。由此可见试验的几个培养条件中温度是重要的环境因子,盐度的影响
最少。
本试验微藻在较低温度条件下适宜合成 2 3 . :456,周洪琪等(!77、!770)、Q<=FRS=2等(!77#)对硅
藻、金藻的研究也有相似的报导,TCF@S等(!707)对微绿球藻的研究结果与本试验一致,然而 U=VLS=2
(!77!)却认为温度不影响微绿球藻合成 2 3 . :456,杨庆宵(!700)对盐藻的研究也认为脂肪酸的不饱和
程度随温度的升高而增加。之外,本试验二种扁藻在高温条件下更适宜合成 !01 #2 3 ,W=HB@2S@2 等
(!700)的角毛藻研究有相似报导,可见温度影响藻细胞内合成脂肪酸的途径。微藻通过细胞色素含量或
光合酶来适应光照的变化(郑水义等,!77!),绿藻的叶绿体中有 #$ X Y .$ X为脂类物质,因此光照可能
是通过色素、同化作用来影响脂肪酸的合成。本试验条件下光照时间最短的 !#1 !#对 2 3 . :456的合成
最为适宜,ZA[<@2等(!707)报导藻细胞内合成 :456 不需要光照的观点相吻合,然而 \C]等 % !77 & 对
#$%&’#()*’ ’+的研究提出黑暗将使 #$1 )2 3 .含量显著减少。
至于光照强度对 2 3 . :456 合成的影响因藻种而异。本试验低光照强度适宜于亚心形扁藻、微绿球
藻合成 2 3 . :456 ,?@2C>2V等(!77!)对微绿球藻、W=HB@2S@2等(!700)对优美角毛藻都有相似的报导,然
而本试验的青岛大扁藻合成 2 3 . :456则需要高光照强度,早期对小球藻和裸藻 ^>L+@2C LHC[A+AS也有相
似报导(OA[<=+S !7);:=<+等,!7-7)。
本试验采用 _ M #培养液,氮源的浓度较低,因此 #份氮水平时青岛大扁藻的 !01 . % 2 3 . &、微绿球藻的
#$1 )2 3 .含量最高,‘=2LFC2AB[(!77*)报导磷不足时,扁藻、微绿球藻、角毛藻、三角褐指藻、巴夫藻的 2 3 . :456含量亦会减少,
W=HB@2S@2等(!700)报导硅缺乏时优美角毛藻的 #$1 )2 3 .含量减少,由此可见,不同营养盐对于微藻 2 3 .
:456的合成很重要,只有适宜的水平才有利于 2 3 . :456的合成。
增刊 !!周洪琪等:环境因子对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿球藻脂肪酸组成的影响
增刊 !!
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周洪琪等:环境因子对青岛大扁藻、亚心形扁藻、微绿球藻脂肪酸组成的影响