全 文 ：单胞藻的培养及在水产养殖中的应用研究
沈建忠 1 , 陆德祥1 , 张耀群 1 , 王勇军 2
(1.南通农业职业技术学院 ,江苏南通 226007;2.南通大学 ,江苏南通 226001)
　　摘要:阐述了单胞藻的营养盐配制 、实验室接种精培养 、培养池扩繁 、养殖池大面积养殖 , 以及在水产养殖中的应
用。通过分析单胞藻的基础生物学特性 , 探讨人工培养条件下单胞藻的商品化生产 ,为渔业生产和人类健康服务。
　　关键词:单胞藻;培养;接种;营养盐
　　中图分类号:S968.4　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2009)03-0283-03
(上接第 282页)
声或它们天敌的声音 ,再用高音喇叭播放 。声音驱赶也会因
鸟的适应性而逐渐失效 ,所以几种声音驱赶的方法可以交替
使用 ,才能有较好的效果 。
3.3　利用化学驱避剂驱赶
目前已经登记注册的化学驱避剂有几十种 。使用这类化
学药品时 ,首先应确定不会引起环境公害 。试验证明 , Ko-
cideSD(含 30%氢氧化铜)的驱避作用最好 ,较低浓度时即可
安全有效地驱赶鸟类 。
3.4　架设防鸟网驱赶
架设防鸟网是一种较好的赶鸟方法 ,其方法是先在鱼塘
里打许多桩 ,然后用 8号 ～ 10号铁丝纵横成网的支持网架 ,
最后在网架上铺设用尼龙丝制作的专用防鸟网 。网架的周边
垂下地面并用土压实 ,以防鸟类从旁边飞入 。由于大部分鸟
类对暗色分辨不清 ,因此应尽量采用白色尼龙网 ,不宜用黑色
或绿色的尼龙网 。这种方法一般成本高 ,但是最近几年织网
用的材料的价格不断下降 ,拉网阻鸟的技术也不断改进 ,相对
于价格不菲的鱼产品来说 ,用这种方法驱鸟也是一个不错的
选择 。拉网防鸟可以 100%地保护鱼塘和最大限度地增加鱼
产量 。可以用弹性比较好的可以多次使用的防紫外线的网 ,
这样可以多年使用而节省成本 。根据池塘的大小选择网的宽
度和长度 ,网孔规格以食鱼鸟钻不进去为宜 ,这样可以节省成
本 。架设防鸟网对大面积养殖的滩塘不适用 ,因成本较高和
施工难度较大 ,所以建议大面积养殖的鱼塘在冬季将鱼集中
存在一个小塘中 ,在存鱼的小塘中架设防鸟网防鸟害 。
综上所述 ,滩涂水产养殖中的鸟害是一个很严重的问题 ,
以上各种防鸟措施的更新采用都是有一定作用的 。但在残酷
的自然条件下 ,一切生物都是为生存而斗争 ,鸟更不例外 ,它
会在自然选择 、适者生存的作用下不断地去适应 ,经过一定时
间的适应后 ,防鸟措施就不再起作用 。所以为更好地做好防
鸟工作 ,各种防鸟措施应在一定时期内进行轮换 ,并不断研
究 、更新方法 ,这样才能收到理想的防鸟效果 。
　　单细胞藻生活在海洋和湖泊中 ,是地球上最早出现的能
利用太阳光能和无机物制造有机物的原始低等植物 [ 1] 。它
个体微小 ,一般为几微米到几十微米的单细胞藻类或单细胞
藻群体 ,简称单胞藻 。单胞藻在水体中具有多种作用:一是作
幼体基础饵料;二是经光合作用能增加水体溶解氧;三是能降
低水中的氨氮 ,稳定水质 ,维护良性生态循环 。
本研究筛选了几种比较适合单胞藻培养的培养液配方尤
其是通用配方;摸索了单胞藻一级培养(保种)的操作规程及
其生态条件和生长特性;探讨了单胞藻的二级培养(中继培
养)、三级培养(生产性培养)对生态条件的要求 ,以及单胞藻
在水产养殖中的应用 。
1　试验材料
1.1　仪器设备
NikonE-400生物摄影显微镜 、移液枪 、六孔电热水浴
锅 、三角锥形瓶 、无菌封口膜 、量筒 、移液管 、无菌工作台 、生
收稿日期:2008-11-11
基金项目:江苏省南通市科技项目(编号:AL2006025;AL2006027)。
作者简介:沈建忠(1956—),男 ,江苏南通人 ,副教授 ,主要从事植物
学 、植物生理学的教学与研究工作。 Tel:(0513)81050512;
E-mail:ntacsjz@tom.com。
化培养箱 、电热蒸汽压力消毒器 、电子天平 、可调温电热炉 、酒
精灯 、接种针等 [ 1 ] 。
1.2　试剂药品
试验材料:纯化琼脂粉 、硝酸钠、尿素 、柠檬酸铁 、磷酸二
氢钾 、硅酸钠、氯化铵 、维生素 B1 、维生素 B12等 。以上均为
AR级试剂 [ 1 -3] 。
1.3　生物材料
1.3.1　海洋藻类　硅藻包括三角褐指藻 、新月菱形藻、牟氏
角毛藻(ChaetocerosmieleriLemmermann)、中肋骨条藻 、海链
藻 、筒柱藻;绿藻包括中国小球藻 、蛋白核小球藻 、青岛大扁
藻 、亚心形扁藻 、扁藻 SP、微绿球藻 、眼点微绿球藻 、盐藻、盐
藻 SP等;金藻包括单鞭金藻 、球等鞭金藻 3010(Isochrysisgal-
banaParks)、球等鞭金藻 3011及绿色巴夫藻;黄藻包括异胶
藻及其他几种蓝藻 。
1.3.2　淡水藻类　包括淡水小球藻 、删藻 、雨生红球藻等 。
2　不同藻类的培养液配制 [ 2 -5 ]
2.1　绿藻培养液配方
配方(1):NaNO3 0.1 g、K2 HPO4 0.01g、Fe(SO4)3 (1%溶
液)10滴 、Na3C6H5O7 · 11H2O0.02 g、海水 1 000 ml。配方
(2):NaNO3 0.05 g、KH2 PO4 0.005g、FeC6H5O7 (1%溶液)10
滴 、维生素 B1 200μg、维生素 B12 200mg、海水 1 000ml。配方
—283—江苏农业科学　2009年第 3期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.03.168
(3):甲液:NaCl5 ～ 10 g、K2HPO4 0.05 g、FeC6 H5O7 0.001 g、
海水 500ml、海泥抽出液 20 ～ 30ml;乙液:NaNO3 0.1 g、海水
500ml。使用时 ,将甲乙两液混合 , 再加上 0.2% ～ 0.3%
人尿 。
2.2　硅藻培养液配方
配方(1):NaNO3 0.08g、K2HPO4 0.008g、FeC6H5 O7 (1%
溶液)0.2 ml、Na2SiO3 0.02 g、维生素 B1 200 μg、维生素 B12
200mg、人尿 1.5ml、海水 1 000ml。配方(2):NaCl5 ～ 10 g、
MgSO4· 7H2O0.25 g、NH4NO3 50 mg、CaCO3 14 mg、K2HPO4
40 mg、Na2SiO3 · 9H2O5 mg、Na3 C6H5 O7 · H2O100 mg、Fe
0.5mg、Mn0.05 μg、Mo5.0 μg、Zn5.0 μg、Cu5.0 μg、纯水
100ml, pH值 7.2 ～ 7.5。
2.3　金藻培养液配方
配方(1):NaNO3 60mg、KH2 PO4 4mg、FeC6H5O7 0.5 mg、
Na2 SiO3 5 mg、维生素 B1 200 μg、维生素 B12 0.5 ～ 1.5 μg、
NaHCO3 1 g、海水 1 000 ml。配方 (2):CO(NH2 )2 30 mg、
NaNO3 30mg、KH2 PO4 8mg、FeC6 H5 O7 0.5 mg、维生素 B1 200
μg、维生素 B12 0.5 ～ 1.5 μg、海水 1 000ml。
2.4　淡水藻培养液配方
参照金藻培养液配方(2),海水改为淡水 ,淡水硅藻添加
Na2 SiO3 ,每 1 000 ml加 5mg。
2.5　单胞藻培养液通用配方
溶液①(氮 、磷 、铁 、钾 、硅、钙等大量元素):NaNO3 15 g、
FeCl3· 6H2O6.5 g、KH2 PO4· 2H2O1.5g、Na2SiO3 8 g、CaCl2
1.5g、蒸馏水 1 000ml;溶液②(微量元素):CuSO4 · 5H2O20
mg、ZnSO4 · 7H2O46 mg、EDTA-Na6 g、Na2 MoO4 · 2H2O
14.6 mg、CoCl2 · 6H2O24 mg、MnCl2 · 4H2 O356 mg、H3 BO3
40 mg、蒸馏水 1 000 ml;溶液③(维生素等添加剂溶液):维生
素 B1 100 mg、维生素 B12 0.5mg、蒸馏水 1 000ml。
这种配方吸收了植物组织培养操作中营养盐配制母液的
方法 [ 1 ] 。将上述 3种营养母液分别配制 ,煮沸消毒灭菌 。配
制培养液时 ,在无菌条件下取溶液① 5 ml、溶液② 0.3 ml、溶
液③ 0.3 ml加入煮沸消毒冷却后的海水或纯净水 1 000 ml
中 。传统的配制方法是将营养盐分别加入后 [ 2 -5]煮沸消毒灭
菌 ,在加热过程中 ,离子相互之间发生化学反应 ,在瓶底可见
到许多絮状沉淀物 ,因而降低了单胞藻的培养效果 。改用这
种方法令操作简单 ,容易推广 ,其最大的优点是避免了离子在
加热过程中相互之间发生化学反应 ,从而提高了单胞藻的培
养效率 。
3　单胞藻的培养
3.1　单胞藻的一级培养
海洋藻类培养用水为天然海水沙滤 , 密度 1.016 2 ～
1.016 8g/ml, pH值 6.5;淡水藻类培养用水为市场销售的桶
装纯净水 。两种用水必须根据不同的藻种选择适应它的营养
配方 ,配制营养液都须要煮沸消毒后冷却待用 [1 ] 。
单胞藻种源来自南通农业职业技术学院生物饵料中心 ,
预先经过提纯接种培养 ,以确保接种时藻种群处于指数生长
期 。取指数生长期的藻种于无菌工作台上接种 ,接种量为培
养液的 1/10 ～ 1 /4 ,用 40 W日光灯作光源 ,光照强度 5 000
lx,光 、暗周期 10h∶14h,于温度为 21 ℃的空调实验室中培
养 ,每天上午和下午各摇瓶 2 ～ 3次 ,大约 1周藻群就处于指
数生长期 ,可用于二级培养(图 1、图 2)。
3.2　单胞藻的二级培养(室内养殖池扩繁 ,即中继培养)
室内培养池一般都是水泥池 ,水泥培养池要清洗干净 ,用
生石灰消毒 1 ～ 2 d后注水 ,进水口用 300目网袋过滤 ,注水
量为水深 50 cm左右 。用漂白粉 0.07mg/L(水中浓度)消毒
12 h[6 ] ,接着用等量硫代硫酸钠中和漂白粉 。然后施肥 ,施肥
是快速培养单胞藻的关键技术 ,必须根据不同的品种选择适
应它的营养液配方 ,营养盐可用工业用试剂 。然后将一级培
养的藻液接种入培养池 ,接种量为培养液的 1 /10 ～ 1 /4,充气
培养 ,保持养殖池内水的循环流动 。温度 21 ℃,盐度 1.020
左右 ,光照强度 5 000 lx,根据不同的品种选择适应它生长的
pH值 。
3.3　单胞藻的三级培养
养殖池要清除淤泥 ,暴晒 ,用生石灰消毒 1 ～ 2 d后注水 。
进水口用 300目网袋过滤 ,注水量为水深 50 ～ 80 cm,便于透
光进行光合作用 。调整好盐度和 pH值 ,用漂白粉 0.07 mg/L
(水中浓度)消毒 12 h,接着用等量硫代硫酸钠中和漂白粉 。
然后根据不同的品种选择适应它的营养液配方进行施肥 ,大
面积养殖如需要尽快获得处于指数生长期的藻群 ,可以控制
营养盐浓度:一般氮 0.02 mg/L、磷 0.005 mg/L、钾 0.005
mg/L,其他元素可以不添加(因为水体中含有丰富的微量元
素)。养殖池内用增氧机使池内水体循环流动。由于三级培
养在室外 ,成败的关键决定于天气的变化 ,要挑选天气晴朗 、
日照强度高 、温度适应的季节接种培养 。接种量为培养液的
1 /5 ～ 1 /3 ,大约 1 ～ 2周藻群就处于指数生长期 ,以后就可为
渔业生产持续供应商品藻液 。
—284— 江苏农业科学　2009年第 3期
4　单胞藻在水产养殖中的应用 [ 7-8 ]
4.1　单胞藻将光能转化为生物能在生物链中为其他生物提
供营养 [ 9 -10]
单胞藻蛋白质为优质蛋白质 ,含有人体所需的全部必需
氨基酸 ,其必需氨基酸的组成平衡 ,符合联合国粮农组织
(FAO)确定的蛋白质标准。其蛋白质含量(干重计)一般为
7.3%以上 ,最高可达 88%。
单胞藻的重要特点就是富含不饱和脂肪酸(PUFA),尤
其是 ω3族(即 DHA二十二碳六烯酸 、EPA二十碳五烯酸 、
AA花生四烯酸)、ω6、ω9、γ-亚油酸等 PUFA含量极高 。研
究发现 PUFA是维持水产动物正常的生长 、发育所必须的元
素 ,特别是 ω3族的 PUFA具有多种生物学作用 。它可以增强
生物有机体的免疫力;提高受精率 、孵化率以及幼体的成活率
和成体的生长率;增加鞘磷脂的合成 ,促进神经系统的发育;
增强视力 ,是鱼类维持视力所必须的营养物质 。 PUFA如此
重要 ,但许多水产动物不能体内合成 ,单胞藻可以为水产动物
直接或间接提供 PUFA。
单胞藻的碳水化合物与高等植物有所不同 。某些藻类的
细胞壁和其结构部分是由藻朊酸所构成的复合物为基本组成
单位 。在糖类中 ,纤维素约占 5%、藻多糖为 1.0% ～ 1.5%。
微藻淀粉的低消化率特征成为糖尿病 、肠胃系统疾病及减肥
等辅助药物的研制中潜在的巨大商机 。
单胞藻维生素含量丰富 ,维生素 B1的含量占细胞干重的
0.35 ～ 10.5 mg/g之间 ,维生素 B2 的含量约占 40 mg/g(干
重),维生素 K的含量是光合细菌的 6倍 ,与酵母细胞中的含
量相当 。微藻 1g鲜细胞中约有 0.3 ～ 0.6mg的维生素 C,与
柠檬中维生素 C的含量相当。
单胞藻矿物质中钾 、磷 、钙 、镁 、锌和锰等矿物元素含量也
较高 ,超过牛奶中同类元素的含量 。其中所含的铁都是人体
可吸收的状态 ,也是所有食物中可吸收性铁质含量最高的 ,
100g螺旋藻干粉含可吸收性的有机铁高达 46 ～ 58 mg。
单胞藻含有四种基本色素:叶绿素 、叶黄素、胡萝卜素和
藻胆素 。但雨生红球藻 (Haematococcuspluvialis)中虾青素含
量特别多 ,自然产生的虾青素 ,含量高达细胞干重的 2%以
上 。虾青素具有多种生物学作用:具有很强的抗氧化功能 ,能
清除体内自由基 ,对紫外线引发的皮肤癌有很好的治疗效果;
能显著促进机体中抗体的产生 ,特别是促进体内与 T细胞相
关抗原的抗体产生 ,从而抑制肿瘤;对眼睛和中枢神经系统具
保护作用;有抗炎特性;可促进新陈代谢 。
4.2　幼体基础饵料
单胞藻的饵料作用是轮虫 、卤虫等动物性饵料和代用饵
料所不能替代的 。在水产经济动物生产中单胞藻被广泛应
用 ,作为虾蟹类的蚤状幼体 、海参 、鱼苗 、贝类的优良开口饵
料 ,可以极大地提高种苗的成活率和变态率 [ 3, 11] 。
4.3　培养动物性饵料
单胞藻用于培养动物性饵料(如轮虫 、枝角类 、桡足类
等),起间接饵料的作用 。
4.4　净化水质
单胞藻经光合作用能增加水体溶解氧 ,能降低水中的氨
氮 ,稳定水质 ,维护良性生态循环 。
4.5　作为水产养殖业的饲料添加剂
在商业化的鱼类和甲壳类动物(如鲑鱼 、虾 、蟹 、甲鱼 、虹
鳟鱼等)养殖场 ,通常在饲料中添加单胞藻干粉以补充营养 ,
可极大地提高产品的市场价值 ,对维持水产动物正常生长和
健康养殖 、提高存活率和繁殖率具有极为重要的作用 。
5　讨论
单胞藻可直接进行光合作用 ,营养成分全面 ,特别是微量
元素 、维生素和高度不饱和脂肪酸(HUFA)含量丰富 ,培养成
本便宜 ,生长繁殖迅速 ,且具有对环境适应性强和易培养等特
点 ,是水产动物特别是贝类 、甲壳类幼体的优质适口饵料 。同
时在现代农业的高集约化、高效率的养殖模式下 ,单胞藻还可
净化水质 ,除去养殖水体中的废物 ,促进养殖水的循环利用 ,
所以具有高度开发意义 。以往一些资料 [ 2 -5 ]中介绍了许多营
养盐配制方法 ,有些在实际操作中易发生化学反应;易污染 ,
导致培养效果不理想 。本研究筛选了绿藻门 、金藻门 、硅藻门
的适宜营养盐配方 ,并借鉴吸收了园艺学植物组织培养中配
制大量元素、微量元素 、生长素的方法 ,配制 3种母液 [ 12 ] ,到
实际培养时 ,再无菌配制营养液 ,这样避免了金属离子之间的
加热沉淀发应 ,也简化了操作 ,为单胞藻的一级培养摸索出了
一条新方法 ,也为以后的二级培养 、三级培养以及单胞藻的综
合开发奠定了基础 。
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