全 文 ：
热带海洋学报 JOURNAL OF TROPICAL OCEANOGRAPHY 2010 年 第 29 卷 第 6 期：79−85
http://jto.scsio.ac.cn; http://www.jto.ac.cn


收稿日期：2010-03-25; 修订日期：2010-04-29。刘学东编辑
基金项目：广东省海洋与渔业科技项目(A200899I01); 广东省科技计划项目(2009B080701093)
作者简介：苏娇娇(1982—), 女, 河北省晋州市人, 硕士研究生, 主要从事微藻生物技术研究。E-mail: sjjsusan@gmail.com
通信作者：向文洲。E-mail: xwz@scsio.ac.cn
海洋生物学
菱形藻株系 MD1 的脂肪酸组成及其在 NaHCO3、NaCl 和 pH
值影响下的生长特征
苏娇娇 1, 2, 向文洲 1, 萧邶 1, 徐少琨 1, 何慧 1
(1. 中国科学院南海海洋研究所, 广东 广州 510301; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049)
摘要: 研究了具有嗜碱特性的菱形藻 Nitzschia sp. (MD1)株系的脂肪酸组分、含量以及不同 NaHCO3、NaCl 和 pH
值水平下对其生长的影响。GC-MS 测定结果显示, 在 NaHCO3 浓度为 0.2mol·L−1、NaCl 浓度为 30g·L−1、初始 pH
值为 9.5 时, MD1 的 EPA 含量占干重的 3.02%, 占总脂肪酸的比例为 17.93%。生长测定结果表明, MD1 具有极强
的耐碱能力, 其生长适宜的 NaHCO3 浓度为 0.1—0.2mol·L−1, 在 0.3mol·L−1 的 NaHCO3 浓度下仍能良好生长; MD1
最适的起始 pH 值范围为 7.5—9.5, 其生长速率在 pH7.5 与 pH9.5 之间没有显著性差异(P>0.05), 可以耐受 pH 值为
11.5 的高碱性环境并保持较好的生长; MD1 显示广盐适应性, NaCl 浓度在 0g·L−1 时获得最大比生长速率, 在 30—
40g·L−1 时对其生长没有显著影响(P>0.05), 在 NaCl 浓度 30g·L−1、pH 8.5—9.5 及 NaHCO3 0.2mol·L−1 时, 获得了
最大比生长速率 0.56d−1。由此可见, MD1 可望具有进行大规模培养开发 EPA 的前景。
关键词: 菱形藻 Nitzschia sp.; 嗜碱特性; pH; NaHCO3; EPA
中图分类号: Q945; Q949.9 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2010)06-0079-07
Effect of different levels of NaHCO3, NaCl and pH on the growth of a
EPA-producing diatom strain
SU Jiao-jiao1,2, XIANG Wen-zhou1, XIAO Bei1, XU Shao-kun1, HE Hui1
(1. South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China; 2. Graduate School of the CAS, Beijing 100049, China)
Abstract: In this study, we investigated the composition and content of fatty acids, and the effects of different levels of Na-
HCO3, NaCl and pH on an alkalophilic diatom strain, Nitzschia sp. MD1. We showed that MD1 contained 3.02% EPA in dry
weight biomass, which was 17.93% of the total fatty acids. It was indicated that the optimal range of NaHCO3 for MD1 growth
was between 0.1−0.2 M, and that MD1 showed a good growth even when NaHCO3 was below 0.3. The optimal range of initial
pH for MD1 growth was between 7.5 and 9.5, and that MD1 maintained a considerable growth even when initial pH was 11.5.
It was also shown that MD1 exhibited adaptation to a wide range of salinity, which brought about no obvious difference in the
growth of MD1 when NaCl was between 0−40g·L−1. The maximum specific growth rate of MD1 reached 0.56d −1 at
0.2mol·L−1 of NaHCO3, 30g·L−1 of NaCl, and 8.5−9.5 of pH. These results present a prospective future for large-scale cultiva-
tion and EPA production of MD1.
Key words: Nitzschia; alkalophilic; pH; NaHCO3; EPA.

EPA (5, 8, 11, 14, 17-cis-eicosapentaenoic acid)
是ω-3 系列的二十碳五烯酸, EPA 以及它的衍生物有
非常高的生物活性, 可以预防和治疗心脑血管疾病,
对糖尿病、炎症、肾病以及癌症也有一定的疗效[1−2]。
目前市场对 EPA 的需求越来越大, 仅从鱼油中提取
EPA 已不能满足市场的需要[3]。许多微藻中含有大
量优质的 EPA, 已报道三角褐指藻中 EPA 的含量可
占总脂肪酸的 34.5%, 而且利用微藻生产 EPA 具有
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不受季节限制、价格和质量较为稳定的优点[4], 因此
利用微藻生产 EPA 已成为目前有关研究的热点。
然而微藻工业开发所面临的问题是微藻规模化
养殖比较困难以及成本太高[4]。开放式跑道池培养
微藻是目前最为可行的商业化生产模式 [5], 然而由
于开放式跑道池容易污染、环境变化较大、对藻种
的抗性要求较高, 可用开放式跑道池大规模培养的
藻种很少。钝顶节旋藻 Arthrospira platensis 由于其
自身的营养价值以及耐盐碱的特性是利用跑道池工
业开发最为成功的藻种之一 [6], 因此 , 筛选具有抗
盐碱特性且有经济价值的藻种可能是解决微藻工业
生产问题的重要策略[7]。
耐盐碱微藻不仅易于开放式大规模培养, 而且
还可以利用滩涂、盐碱地养殖, 不会占用农业用地。
我国农用地缺乏, 滩涂、盐碱地面积较大, 淡水资源
日益紧张, 通过对耐盐碱微藻的研究开发可以充分
利用我国的滩涂、盐碱地以及海水与盐碱水资源。
本实验室从海水螺旋藻培养物中筛选出一株富
含 EPA、具有较高的耐盐碱能力的藻种 Nitzschia sp.
(MD1)。本文拟测定其脂肪酸组分及其含量, 研究
NaHCO3、NaCl 和 pH 的不同水平对其生长的影响,
确定其最合适的生长条件以及对盐碱的适应性, 分
析探讨其实际应用潜力, 为利用该藻种大规模工业
生产 EPA 提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 藻种预培养
藻种培养: 藻种 MD1 株系由本实验室从海水
螺旋藻室外培养物中分离纯化而得, 初步鉴定为菱
形藻属的藻株, 文中以 MD1 代替。预培养培养基以
Zarrouk 培 养 基 为 基 础 加 入 0.01876g·L−1 的
NaSiO3.9H2O[8], NaCl 修改为 30g·L−1, 高压蒸汽灭
菌后使用, 用 250mL 三角瓶加入 100mL 培养基, 接
种量 10%, 光照强度为 70µE·(m2·s)−1, 光照周期为
12h:12h。培养至对数生长期备用。
1.2 脂肪酸提取和测定方法
干样制备: 取对数生长期的微藻 3000r·min−1 离
心 5min, 用去离子水冲洗两遍, 冷冻干燥, −20℃保
存备用。
脂肪酸提取测定依据吴瑞珊等 [9]的方法修改 ,
称取 10mg 左右的干藻粉放入螺口试管中 , 加入
90µL C17(2µg·µL−1)内标, 加入 1mL NaOH-CH3OH
(0.5M)溶液, 迅速混匀后, 75℃皂化 10min, 冷却至
室温后加入 2mL BF3-CH3OH 溶液, 迅速混匀, 75℃
甲酯化、酸化 10min。冷却至室温, 加入 3mL 正己
烷及 1mL 去离子水, 充分振荡, 静止分层后 4℃,
3000r·min−1 离心 6min, 取上层正己烷层, 0.22µm 滤
膜过滤后用气质联用分析脂肪酸组分。
脂肪酸组分分析采用气质联用的方法 [9]: 脂肪
酸分析采用 Agilent 6890GC-5975MSD 型气质联用
仪, 色谱柱型号: Agilent 122-2332 DB-23, 进样量
0.2µl, 以高纯氦为载气, 流速 1.0mL·min−1, 进样口
和检测器的温度分别为 230℃和 250℃; 程序升温过
程: 初始温度为 70℃, 然后以 10℃·min−1 升至 140℃,
再以 5℃·min−1 升至 220℃, 保持 1min。MS 参数: 检
测器为 MSD, 扫描范围为 35—400mau, 溶剂延迟
3min。峰的鉴定采用谱库(版本号为 NIST05a.L)自动
检索, 确定各脂肪酸组分所在位置, 以面积归一化
法得到各脂肪酸组分的相对百分比。再根据每种脂
肪酸相对于 C17:0 内标的峰面积来计算各脂肪酸组
分的含量。
各脂肪酸组分的含量按下式计算:
脂肪酸(%干重)
＝ 3(% ) 180µg 10 100%
C17(% ) (mg)
iX −× × ××
总脂肪酸
总脂肪酸 藻粉重
式中 Xi (%总脂肪酸)为每一种脂肪酸占总脂肪酸的
相对百分比 ; 脂肪酸(%干重)为每一种脂肪酸的含
量; 180µg 为加入内标的量。
1.3 NaHCO3 对 MD1 生长的影响
在预培养培养基的基础上, NaCl 浓度为 30g·L−1,
设置 5 个不同的 NaHCO3 浓度, 分别为 0、0.05、0.1、
0.2 和 0.3mol·L−1, 每一梯度设置 3 个平行样品, 培
养基高压蒸气灭菌后使用, 接种量为 10%, 培养体
积为 20mL, 光照强度为 70µE·(m2·s)−1, 光照周期为
12h∶12h, 控制温度为 26℃, 隔两天取一定的体积
的藻液(20mL)测其干重以及培养液中 HCO3−的含量,
由于 MD1在初期生长时不能均匀分布, 因此取样的
方法采用整瓶平行取样法, 即每一浓度一次性培养
15 瓶, 使初始浓度相同, 在取样时取出其中 3 瓶测
定, 共取样 5 次。培养基中无机碳的含量(以 HCO3−
的量表示)用滴定的方法测定[10]。
1.4 pH 值对 MD1 生长的影响
在预培养培养基的基础上, 用 1MOL NaOH 或
者 1mol HCl 调节培养基初始 pH 值分别为 7.5、8.5、
9.5、10.5 和 11.5 共 5 个梯度, 培养基高压蒸气灭菌
后使用 , 每一梯度设置 3 个平行样品 , 接种量为
10%, 隔两天取一定体积的藻液(20mL)测其干重及
苏娇娇等: 菱形藻株系 MD1 的脂肪酸组成及其在 NaHCO3、NaCl 和 pH 植影响下的生长特征 81

pH 值。培养条件和取样方法同上。
1.5 NaCl 浓度对 MD1 生长的影响
在预培养培养基的基础上, 初始 pH 值用 1mol
NaOH 调为 9.5, 设置 NaCl 浓度为 0、30 和 40g·L−1 3
个梯度, 每一梯度设置 3 个平行, 培养基高压蒸气
灭菌后使用, 接种量为 10%, 隔两天取一定的体积
的藻液(20mL)测其干重及 pH 值。培养条件和取样
方法同上。比生长速率计算方法:
Nt=N0eµt
公式中 N0 为第 0 天的干重, Nt 为培养 t 天的干重, µ
为比生长速率(d−1), t 为培养天数。比生长速率为 3
个平行实验的平均值, 用 Microsoft Excel 计算标准
偏差, SPSS 软件对数据进行单因素方差分析, 两两
比较采用 LSD 法。
2 实验结果
2.1 硅藻 MD1 生长状态
硅藻 MD1为单细胞, 在生长初期硅藻细胞会聚
集在三角瓶的底部结成膜状群体(图 1a), 细胞较密
集且不规则的聚集在一起 , 以底栖的状态生长(图
1b), 等细胞数量增加到一定程度 , 膜会自动脱落 ,
硅藻细胞在悬浮状态下继续生长, 细胞较均匀分布
(图 1c), 此过程硅藻细胞的比生长速率逐步降低。
由于 MD1在生长初期聚集在一起形成膜状群体, 不
能混匀取样, 所以在上述实验设计取样时采用了整
瓶平行取样法。


图 1 Nitzschia sp. MD1 生长周期中的种群形态变化
a. 生长初期在三角瓶的底部形成膜状群体; b. 生长初期显微镜下膜状群体中的 MD1 细胞; c. MD1 在对数生长期末期时呈现的均匀状态
Fig. 1 Morphological variation of Nitzschia sp. MD1 during its growth period

2.2 MD1 的脂肪酸组分及含量
在 NaHCO3 浓度为 0.2mol·L−1、NaCl 浓度为
30g·L−1、初始 pH 值为 9.5 时, MD1 的脂肪酸组分见
表 1, 总共含有 13 种脂肪酸, 主要的脂肪酸有肉豆
蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)、十六碳烯酸(C16:1)、
二十碳五烯酸 (C20:5) 4 种脂肪酸, 各脂肪酸组分
占干重以及总脂肪酸的百分比见表 1, 单不饱和脂
肪酸的含量占总脂肪酸的比例为 38.01%, 其中含量
最高的为十六碳烯酸, 占到了总脂肪酸的 37.81%。
多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例为 29.21%, 其中
C20:5(EPA)占总脂肪酸的百分比为 17.93%, 占细胞
干重的百分含量达到了 3.02%。MD1 细胞的脂肪酸
组分中含有 14.70%的中等长度碳链脂肪酸 C14:0,
以及极少量的二十二碳六烯酸(DHA)。
2.3 NaHCO3 对 MD1 生长的影响
本实验结果表明在 1 5d 培养周期内 , 不同
NaHCO3 浓度对 MD1 的细胞干重量有显著的影响(P<
表 1 Nitzschia sp. MD1 脂肪酸的各组分及其含量
Tab. 1 Composition and content of fatty acids of
Nitzschia sp. MD1
脂肪酸组分 脂肪酸含量/%(干重) 脂肪酸组成/%
C14:0 2.479±0.011 14.70±0.07
C15:0 0.099±0.002 0.58±0.01
C16:0 2.692±0.001 15.97±0.01
C16:1ω9 6.375±0.023 37.81±0.13
C16:2ω6 0.458±0.008 2.72±0.05
C16:3ω3 0.642±0.001 3.81±0.01
C18:0 0.141±0.002 0.83±0.01
C18:1ω9 0.033±0.006 0.20±0.03
C18:2ω6 0.320±0.001 1.90±0.01
C18:3ω3 0.286±0.008 1.70±0.05
C20:5 (EPA) ω3 3.024±0.001 17.93±0.01
C22:6 (DHA) ω3 0.194±0.001 1.15±0.01
C24:0 0.117±0.003 0.69±0.02
饱和脂肪酸(SFA) 5.527±0.019 32.78±0.12
单不饱和脂肪酸(MUFA) 6.409±0.032 38.01±0.18
多不饱和脂肪酸(PUFA) 4.924±0.052 29.21±0.31
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0.05), NaHCO3 浓度为 0.2mol·L−1 获得了最大的干重
量为 320mg·L−1, 是对照的 1.9 倍, 当 NaHCO3的浓度
升为 0.3mol·L−1 时其干重量为最大值的 77%。然而
NaHCO3浓度为 0.1mol·L−1和 0.2mol·L−1时 MD1 的细
胞干重之间没有显著性差异(P>0.05), NaHCO3 浓度
在 0.1—0.2mol·L−1 时较适宜 MD1 生长。当 NaHCO3
浓度为 0.2mol·L−1 时获得最大比生长速率为 0.39d−1。
由培养基中 NaHCO3 的浓度变化曲线(图 2b)可
以看出, 随着培养基中 NaHCO3 浓度的增大, MD1
吸收 HCO3−的量也在增大。当加入 NaHCO3 的量低
于 0.2mol·L−1, MD1 的比生长速率随着吸收 HCO3−
量的增加而增大; 当 NaHCO3 的量高于 0.2mol·L−1,
虽然 MD1 消耗 HCO3−的量在增加, 而其比生长速率
并没有相应增加, 甚至降低。


图 2 NaHCO3 浓度对 Nitzschia sp. MD1 生长的影响
a. 培养 15d 时的干重以及最大比生长速率; b. 培养基中无机碳源(以 NaHCO3 计)浓度的时间变化
Fig. 2 Effects of NaHCO3 concentration on the growth of Nitzschia sp. MD1

2.4 pH 值对 MD1 生长的影响
在 15d 培养周期内, 本实验条件下当培养基的初
始 pH 值为 9.5 时获得了最大的干重量为 424mg·L−1,
MD1 在初始 pH 为 10.5 时有较好的生长, 其干重为最
大值的 59%; 在 pH 值为 11.5 时仍可生长, 得到了
105mg·L−1的细胞干重(图3a), 可见MD1对碱性环境具
有较强的抗性。然而培养基的初始 pH 值从 7.5—9.5 之
间时 MD1 的干重没有显著性差异(P>0.05)。当 pH 值
为 8.5 和 9.5 时, 最大比生长速率均可达到 0.56d−1。结
合pH的变化曲线(图3b), 可以看出在初始培养基的pH
值为7.5—8.5时, MD1可以通过自身的生长使培养基的
pH 值在 3d 内上升到 9 左右, 达到适宜生长的范围。


图 3 培养基的初始 pH 值对 Nitzschia sp. MD1 生长的影响
a 培养 15d 不同 pH 下的干重以及最大比生长速率; b. 培养基中 pH 值的变化
Fig. 3 Effects of initial pH on the growth of Nitzschia sp. MD1

2.5 MD1 对高 NaCl 浓度的适应性
实验结果表明在 15d 培养周期内, MD1 可以迅
速适应从 0—40g·L−1 的 NaCl 浓度, 属于广盐性微藻,
在 NaCl 浓度为 0g·L−1 时 MD1 获得最大干重量为
426mg·L−1 (图 4a), NaCl 浓度在 30 和 40g·L−1时 MD1
的干重之间没有显著差异(P>0.05)。当 NaCl 浓度为
0g·L−1 时, 最大比生长速率为 0.45d−1, 从 30g·L−1 降
为 0g·L−1 时, MD1 的比生长速率略有增加, 但其比
苏娇娇等: 菱形藻株系 MD1 的脂肪酸组成及其在 NaHCO3、NaCl 和 pH 植影响下的生长特征 83

生长速率的绝对值差异不大。
从图 4b 中可以看出培养基的 pH 值变化, 培养
基 pH 值随着藻细胞的生长而增加, 当 NaCl 浓度为
0g·L−1 时, 培养基的 pH 值增大速率较其他两组要
快; 而 30g·L−1 和 40g·L−1 时, 培养基的 pH 值变化相
差不大。


图 4 培养 15d 时不同 NaCl 浓度对 Nitzschia sp. MD1 生长的影响
a.不同 NaCl 浓度下的干重以及最大比生长速率; b.培养基中 pH 值的变化
Fig. 4 Effects of NaCl concentration on the growth of Nitzschia sp. MD1

3 讨论
3.1 MD1 的生长潜力
在本研究一次性培养过程中最大比生长速率可
以达到 0.56d−1 (图 3a), 由于本实验采用隔 2d测定一
次, 这一结果为 3d 的平均值, 因此, 若按单天测定
的话, 可能得到更高的结果。微藻的生物量、产量
受光照、营养盐、pH 等诸多因素的影响, 我们在另
外的实验中 , 通过适当增加接种密度和光照强度 ,
可以在 7d 内达到 1.5g·L−1 的生物量, 远高于本实验
15 天达到的 0.42g·L−1 的生物量, 因此, 综合考虑这
些因素, MD1 显示良好的生长潜力。在未来实际的
规模化培养中, 通过采用流加培养的模式, 可望使
其产率达到较高的水平。
3.2 NaHCO3 和 pH 对 MD1 生长的影响
NaHCO3 和 pH 是影响微藻生长的重要因素, 两
者相互作用 , NaHCO3 不仅可以提供碳源 , 而且
NaHCO3 的消耗也会影响培养基的 pH 值; 而培养基
的 pH 值会影响 HCO3−的电离平衡, 从而影响微藻
对碳源的吸收。因此研究微藻对 NaHCO3 的利用和
pH 值的适应性对微藻的工业开发有着重要的指
导意义。本实验的结果显示当 NaHCO3 为 0.1—
0.2mol·L−1 时适宜 MD1 生长(图 2a), 而梁英等[11]研
究发现加入 400mg·L−1 的 NaHCO3 有利于新月菱形
藻的生长, 与本次实验研究的结果相差较大, 螺旋
藻的最适 NaHCO3浓度为 0.2mol·L−1, 表明不同的种
系之间对 NaHCO3 的吸收利用有着较大的差异 ,
MD1 具有与螺旋藻相似的高碱适应性。本次实验培
养基中加入 NaHCO3的量较大, 由于 NaHCO3的缓冲
作用, 凡加入 NaHCO3 的各实验组中, 所有实验组在
培养周期中培养基的 pH 变化不大, 均在 8.5—9.6 之
间(结果未显示), 因此由于碳源吸收而引起的培养基
pH 值的变化对硅藻 MD1 生长的影响不大。
Belkin 等[12]报道钝顶螺旋藻(节旋藻)的生长最
适 pH 为 9—10, 同时在 pH11.5 的条件下可良好生
长, 但在 pH7 时不能生长, 本研究中 MD1 在 pH 值
为 9.5 时生长最好(图 3a), 当 pH 值升到 10.5 时其生
长略有降低, 当 pH 为 11.5 时, 其细胞干重仍然可达
到 105mg·L−1 (图 3a), pH 值为 7.5—8.5 的试验组,
细胞干重与 pH 值为 9.5 实验组没有显著差异, 显示
MD1 有与钝顶螺旋藻十分相似的高 pH 适应性, 但
在接近中性 pH 时, MD1 的适应性明显好于钝顶螺
旋藻。由 NaHCO3 的水解常数计算得出在 pH 值为
8.5—9.6 时 , 溶液中主要以 HCO3−为主 , 可溶性
CO2(碳酸)含量微乎其微。而初始 pH 值为 10.5—11.5
时培养基中的碳源主要以 CO32−为主, MD1 仍保持
了一定的生长(图 3b)。推测硅藻 MD1 可能通过两个
方面的原因以保证其在高 pH、低 CO2 培养基中生长,
一方面 MD1 不仅可以利用 HCO3−而且可以吸收利
用 CO32−, 另一方面 MD1 具有较强的 CO2 浓缩机制,
使细胞中中碳酸盐平衡体系向 CO2 的方向移动, 以
保证碳源的供给, 并使得培养基 pH 上升(图 3b)。有
关 MD1 对高 pH 和高碱性环境的适应机制, 有待于
进一步深入研究。
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硅藻 MD1 可在高达 0.3mol 的 NaHCO3 以及 pH
值 10.5 的条件下仍能良好生长(图 2a、图 3a), 可见
MD1 对极端碱性环境有着极强的适应性, 应属于嗜
碱微藻。这一特性与螺旋藻十分近似[13]。由于高 pH
可以有效避免敌害生物污染, 因此, 在实际生产中,
pH 控制在 9.5—10.5 之间可能更为合理。从图 2a 可
以看出, MD1 生长最适宜的 NaHCO3 浓度为 0.1—
0.2mol·L−1, 由于 NaHCO3 浓度为 0.1mol·L−1 和
0.2mol·L−1 时 MD1 的比生长速率之间没有显著性差
异(P>0.05), 因此加入 NaHCO3 的浓度为 0.1mol·L−1
既可保证其较好的生长又可节约成本。
3.3 MD1 对高 NaCl 浓度的适应性。
Padan 等[14]认为耐碱的微生物也会耐盐, 本实
验也得到相同的结论。螺旋藻也有很良好的广盐适
应能力, 本实验室利用螺旋藻的这一特性, 成功将
螺旋藻转入自然海水培养基进行规模化培养[15]。本
实验研究发现 MD1 可在 0g·L−1 和 40g·L−1 的 NaCl
浓度中都可保持良好的生长(图 4a), 而且有着很强
的海淡水适应能力, 属于广盐性的种类。一般而言,
淡水藻可耐受 0.15mol·L−1 NaCl 的渗透压, 而海水
藻类一般可耐受大约 0.5mol·L−1 NaCl 的渗透压[16]。
MD1 对 NaCl 的耐受能力已超过了普通海水藻类的
耐受力, 本研究所用藻种是在盐度超过 50‰的海水
螺旋藻开放培养体系中获得, 而 40g·L−1 的 NaCl 对
MD1 的生长速度没有明显被抑制, 因此, MD1 可能
适应更高浓度的 NaCl, 有关其高盐度适应特性有待
进一步研究。
3.4 MD1 的应用价值
MD1 富含二十碳五烯酸(EPA), 含量高达干重
的 3.02%(表 1), 由于 EPA 可以预防治疗人类的多种
疾病, 如预防和治疗心脑血管疾病, 降低低密度脂
蛋白胆固醇(LDL)的水平 , 增加高密度脂蛋白胆固
醇(HDL)的水平; 可提高人体免疫力, 对糖尿病、炎
症、肾病以及癌症有一定的疗效; EPA 可作为代谢活
性因子, 用于合成前列腺素等激素。此外可治疗精
神分裂症和抑郁症, 因此 MD1 可望成为 EPA 的重
要资源用以医药保健品的开发, 并可作为鱼、虾、
贝类极好的饵料[1,3]。
硅藻 MD1 除了 EPA 外, C14、C15、C16 和 C18
4 种碳链的脂肪酸占总脂肪酸的百分比为 80.92%
(表 1), 因此还有望成为开发生物柴油的种源。鉴于
EPA、DHA 等长链多不饱和脂肪酸不利于生物柴油
的燃烧和使用[17]。对于 MD1, 结合其脂肪酸组分特
征, 可以采用多种化学分离方法把 EPA 等长链多不
饱和脂肪酸分离出来进行高值化开发, 剩下 C14—
C18 脂肪酸可用于微藻柴油的生产[18]。据报道 C10—
C14 的中链脂肪酸非常适合用于航空燃料[19], MD1
脂肪酸含有 14%以上的 C14 组分(表 1), 有望成为开
发航空燃料的微藻种源。
螺旋藻的嗜碱特性是其实现开放式大规模培养
成功的主要原因之一[6]。本研究表明, MD1 具有与螺
旋藻非常相似的生理特性, 如高 pH、高碱及广盐适
应的特性, 本文研究显示, 通过 pH 值以及 NaHCO3
和 NaCl 浓度优化, 将为有效促进 MD1 生长并避免
很多其他微生物对培养基的污染提供重要的实验基
础, 该藻株富含 EPA 等脂肪酸、生长速度较快, 可
望作为开发 EPA、生物柴油等生物制品的优良藻种,
具有大规模培养和商业开发的前景。同时 , 由于
MD1 具有广盐与高碱适应性, 既可利用海水和沿海
滩涂进行养殖开发, 也可利用内陆盐碱地和盐碱水
资源进行养殖开发, 其进一步的规模化利用与开发
对于缓解我国耕地与淡水资源与生物质资源开发的
矛盾将具有十分重要的意义。
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