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微绿球藻的培养及保存技术



全 文 :水 产 养 殖
JournalofAquaculture
Vol.28No.1
January1,2007
第28卷 第1期
2007年1月1日
1 微绿球藻简介
在海水养殖苗种生产中被大家习惯称为海水
小球藻[1]的这种微藻,是微绿球藻(Nannochloropsis
oculataHibberd)[2],在分类学上,属于眼点藻纲的藻
类。因细胞形态大小、色素组成、增殖方式等差异,
不同于小球藻Chlorela。微绿球藻因缺乏叶绿素b,
不属于绿藻纲[3]。当初,在室外培养小球藻时,混入
了增殖力高于小球藻的微绿球藻。
2 培养方法
2.1 增殖方式
微绿球藻只有无性生殖的细胞二分裂,有性生
殖至今未发现。在母细胞中细胞二分裂后,分别形
成新的细胞壁。子细胞分裂形成后,母细胞的细胞
壁脱落。在大量培养时,常可见到呈块状的脱落的
细胞壁。
2.2 培养条件
在室温23~25℃,光照80μEm-2S-1(即4000lx),
连续照明或者光暗周期为明期︰暗期=14︰10,连
续通气的条件下,1d可以分裂3次以上。以增殖中
(处于指数增长期)的细胞为接种对象,微绿球藻接
种后的滞后时间一般很短,1~2d便开始增殖(接种
时要避免用离心机收回的细胞)。为调节培养液的
pH值,促进光合作用,加入5%的CO2可以提高增值
率。
2.3 营养盐配方
1kL以下的规模培养,推荐使用下面的培养
液。此培养液是以Guilard博士和Ryther博士设计的
GuilardF培养液为基准,见表1,再添加微绿球藻增
殖必需的营养盐类而成。这些药品价格便宜,在海
水中容易溶解。如果培养的水体再大,可以用更便
宜的肥料以代替药品。肥料中,过磷酸钙难溶于水,
粗溶后煮沸,再取澄清液。另外根据苗种生产单位
的水源情况,看培养液中是否需要添加重金属。在
铁、锰浓度低的海水,可以添加这些物质。
培养用海水均需要过滤、灭菌处理。在10L规
模以下可用高压灭菌;10L以上的规模,可用紫外
线、臭氧灭菌处理。如果高压灭菌、紫外线、臭氧灭
菌都有困难时,可以用有效氯杀菌处理。在培养中
如果不得已使用人工海水,会降低增殖率。
2.4 培养方法
刚分离的微绿球藻约15~20mL,放入试管内用
振荡器振荡培养。之后使用0.1~1L的三角锥瓶培
养,再扩大至10L培养瓶培养。以上培养是在室内
培养,可以控制好培养的光照强度、光照周期、温
度。这之后,可以移至室外培养,在日照良好的场所
设置500~1000L水槽,使其增殖;再进一步,在更大
容量水槽中扩大培养。
接种密度可依培养容器的容量、培养方式而不
同,如果分批培养,可以用以下的方法:100~1000
mL三角锥瓶,按5000~8000万个细胞/mL,接种培
养2~3d;移至10L三角锥瓶,按3000~5000万细胞/
mL,接种培养2~3d;再移至100-500L透明树脂水槽
室外培养,以1000~3000万个细胞/mL接种,在条件
适宜的培养条件下,约10d就可达到最高密度。再
扩大培养的接种密度一般以10~50万个细胞/mL为
微绿球藻的培养及保存技术
刘 青
(大连水产学院 辽宁省省级高校水生生物学重点实验室,辽宁 大连 116023)
药 品 添加剂量
NaNO3 75.0mg
NaH2PO4·2H2O 34.0mg
Fe-EDTA 2.5mg
MnCl2·4H2O 45.0μg
海水 1.0L
表1微绿球藻的营养盐配方(由GuilardF培养液改制而
成)
摘 要:本文论述了在海水苗种生产中被大家称为海水小球藻的微绿球藻,在细胞大小、形态、色素组成上等与小球藻的
差异,阐述了有关微绿球藻的培养方法、藻种分离及保存方法以及微绿球藻的营养、饵料生物价值。文末,对微绿球藻今后的应
用前景进行了展望。
关键词:微绿球藻;培养;保存;饵料价值
中图分类号:S963.2 文献标识码:B 文章编号:1004-2091(2007)03-0035-03
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3
5
宜。
培养时要通入CO2气体。如果是100~200L水体
以下的规模,可以利用定浊度的培养装置连续培
养,或者半连续培养。如果更大规模的培养,考虑到
设备装置、成本费用等,连续培养或半连续培养应
用起来较难。
用于接种的藻种质量一定要好,生产期间仅仅
保持少量良好的藻种,就可以扩大培养。用一些在
室外培养的微绿球藻做藻种,能顺利培养的可能性
不大。即便用室外培养的微绿球藻作藻种,能够顺
利增殖,但其它藻类、原生动物等混入的危险性很
大。微绿球藻培养的好坏,从细胞形状、藻体颜色可
以看出。细胞分裂旺盛时呈绿色球形,增殖率低下
时呈黄绿色的歪斜状。培养中尽可能避免原生动
物、蓝藻等的发生。
2.5 藻种的单种分离方法
微绿球藻一旦被其它藻类或原生动物等污染
后,要重新分离、纯化。但微绿球藻个体小,用微量
移液管分离极其困难。即便使用显微操纵器,也有
一定难度。值得庆幸的是,微绿球藻很容易在琼脂
培养基上形成群落。把密度约100万个细胞/mL的混
合液,涂2~3滴于琼脂培养基上,适宜条件下2周后
就形成绿色的群落。采集后接种于无菌培养液中,
即完成单种分离。
2.6 藻种的保存方法
微绿球藻藻种的保存,依据以后继续培养的方
法不同而不同。所有培养液、培养器具均须用高压
灭菌器灭菌后使用。保种培养每隔1个月进行较理
想,但间隔3~4个月问题也不大。保种时间较长时,
可在10~15℃,光照20~40μEm-2S-1(1000~2000lx)
的低温低光照下保存。
3 微绿球藻的饵料价值
作为饵料生物的价值,不仅要看营养成分,还要
从饲育动物的摄食试验、培养的难易程度、对养殖
水体及周围环境的影响等几方面因素考虑。
3.1 营养成分结果
微绿球藻的营养成分已有很多研究者报告过[5~
11]。从蛋白质含量(表2)、脂肪酸组成(表3)、氨基酸
组成(表4)等情况看,微绿球藻具有极高的营养价
值。尤其是与其它的微藻相比,富含EPA,即二十碳
五稀酸(20︰5n-3)。蛋白质含量也与已作为人类
健康食品的螺旋藻没有大的差别。但遗憾的是,微
绿球藻几乎不含近年特别重视的、作为鱼贝类必需
的脂肪酸DHA,二十二碳六稀酸(22︰6n-3)。
另外,由表5可以看出,不同的培养条件、不同的
增殖时期,微绿球藻的营养成分存在较大差异,其
中粗蛋白含量及脂肪酸含量均以增殖期最高,作为
投喂的最佳时期应是处于指数增长期的藻类。
3.2 摄食试验结果
微绿球藻是轮虫非常优良的饵料,但是作为双
壳类、甲壳类等的饵料价值却较低,充其量在其它
硅藻等微藻不足时,作为辅助性饵料。在对虾无节
幼体期和溞状幼体期投喂微绿球藻,与投喂硅藻类
相比,其存活率低,而且粪便中残留着活的微绿球
藻。这是因为微绿球藻极其微小,且具有坚固的细
胞壁,不能被充分消化的缘故。目前,国外有用酶等
方法处理掉微绿球藻坚固的细胞壁,再投喂双壳
类、甲壳类的幼体。
3.3 培养难易程度
把单种分离的微绿球藻作为藻种,在适当条件
下的室内培养并不难。问题是室外培养,特别是梅
雨期-夏期-初秋时期,细胞密度急减问题,虽然已
弄清楚原因,但没有很有效的方法。另外,在室外水
槽长期培养期间,宜混入一些其它藻类,如夏期水
温高时宜发生颤藻等蓝藻、冬期水温低时宜发生菱
形藻等硅藻。在室外培养时要注意:①接种时不要
混入其它生物②要用过滤、灭菌的海水培养藻类③
水分 粗蛋白* 总脂质* 灰分*
72.1 24.2~59.5 22.8~34.0 11.8
18∶1n-9 18∶2n-6 18∶3n-3 20∶5n-3 22∶5n-3 22∶6n-3
2.0 3.3 * 30.5 7.4 *
METTHR VALILE LEU PHE HIS LYS TRP ARG
1.9 4.5 5.5 4.3 8.5 4.9 2.0 7.0 1.0 6.3
营养成分 培养条件 增殖期 增殖期到稳定期 稳定期
粗蛋白
1 59.5 39.1 39.5
2 60.4 35.2 24.2
EPA
1 30.5 17.8 12.3
2 32.2 15.4 9.7
表2 微绿球藻的营养成分 (%)
注:*几乎没有检测出
表4 微绿球藻的主要氨基酸组成 (%)
表5 不同培养条件下微绿球藻的营养成分 (%)
注:*在干物质中占的比例
表3 微绿球藻的主要脂肪酸组成 (%)
第28卷36
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一次培养周期要短,达最高密度后,数日中使用
完。
3.4 对养殖水体及周围环境的影响
给仔稚鱼投喂轮虫时,会带入一些微绿球藻,
微绿球藻在培育池中可吸收氮磷。鱼类苗种生产时
不妨加入50~100万细胞/mL的微绿球藻,这对水质
改善有一定的效果。
微绿球藻在静止的水体中增殖,但在具有水交
换的沿岸水域,没有发现增殖状况,也没有微绿球
藻形成原膜孢子的报道。目前为止,还没有发现由
微绿球藻引发的赤潮。因此,培养用水即便流入沿
岸水域中,也不必担心会引起赤潮。
4 小结
微绿球藻从上世纪60年代中期作为饵料被利
用以来,已有40余年历史。这种微藻,在渔业养殖中
具有重大的贡献。可以与轮虫的引入、生产等相提
并论。假如说,此藻不能在室外粗放培养,或不能作
为轮虫的适口饵料,或者EPA等高度不饱和脂肪酸
含量低,或许现在的鱼类种苗生产技术的发展会更
加落后。
但是,微绿球藻的培养规模比较庞大,投入的
资金成本较高,今后的趋势是缩小培养规模,提高
效率的高密度培养方法。现在,在日本等国家有出
售浓缩的淡水小球藻(有添加维生素B12的制品)、靠
酶处理掉细胞壁的微绿球藻、强化必需脂肪酸、维
生素的淡水小球藻、微绿球藻等产品,有的已制成
胶囊,以满足不同的饵料生物需求。国家目前还没
有这样的产品,今后要多开展这方面的研究。
另外,在微绿球藻的保存上也要下功夫研究,今后
有必要开发冷冻保存的产品。
另一方面,微绿球藻不只是作为饵料,利用其
增殖力,可以净化饲育水、吸收二氧化碳等,这也是
今后研究的课题。
参考文献
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总脂含量及脂肪酸组成的影响[J].海洋科学,2002,26(5):
63~67.
(收稿日期:2006-12-21)
全球养殖鲑鱼业发展迅速
目前美国对鲑鱼的消耗量与二十年前相比增涨了四倍以上,这些鲑鱼大部分来自外国养殖渔场。
美国饮食习惯的改变也反映出世界鲑鱼市场的变化。研究显示,鲑鱼的养殖量从1980年世界总量的2%
增加到2004年的65%。这段时间里,北美野生鲑鱼的价格总额从8亿美元下降到3亿美元。
有报告指出,人工养殖的鲑鱼的商人和捕捞野生鲑鱼的商人之间长期存在矛盾,因此这个问题也急
需得到解决。现在消费者非常关注养殖鲑鱼是否存在污染问题,消费者认为鲑鱼养殖能够污染环境。美
国部分消费者人认为鲑鱼价格的下降是因为人工饲养鲑鱼的成本降低,由于对养殖鲑鱼的流程不能充
分了解,所以一部分美国消费者提议限制养殖鲑鱼的进口。 (www.cafs.ac.cn
·技术与方法· 刘 青,等 微绿球藻的培养及保存技术第3期 37