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产虾青素的斜生栅藻藻种的培育



全 文 :第 2 期
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(责任编辑 吕海霞)
第 53 卷第 2期
2014 年 1 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.2
Jan.,2014
收稿日期:2013-06-25
基金项目:湖北省教育厅科学技术研究项目(Q20126101);荆楚理工学院校级科研项目(ZR201201)
作者简介:凌善锋(1971-),男,浙江富阳人,副教授,博士,主要从事天然虾青素的产业化研究工作,(电话)15071951662(电子信箱)
shanfeng86@163.com。
斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)是一种常用
的指示生物, 具有个体小、繁殖快、培养方便的特
点,而且它是鱼类很好的天然饵料。 它与雨生红球
藻相似, 非常容易大规模生产,是一种有潜力的虾
青素生物来源。 斜生栅藻在 30 ℃和高光照度[180
μmol / (m2·s)]胁迫条件下积累虾青素及其酯[1]。 1998
年美国食品和药物管理局(FDA)正式批准虾青素用
于饲料、食品、医药、化妆品,2010 年美国国家卫生
部批准雨生红球藻为新资源食品,雨生红球藻是天
然虾青素的最好生物来源,这无疑给雨生红球藻的
产虾青素的斜生栅藻藻种的培育
凌善锋
(荆楚理工学院生物工程学院,湖北 荆门 448000)
摘要:考察了亚硒酸钠浓度对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生物量的影响以及 2.0 g / L 亚硝基胍和不
同紫外辐射照度胁迫对斜生栅藻中虾青素含量的影响。 结果表明,斜生栅藻生物量随着亚硒酸钠处理浓
度的增加而增加,其藻内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加,其中紫外辐射照度为 0.6 W / m2时
的虾青素含量比对照组提高了 37.15 倍,差异达显著水平(P<0.05)。
关键词:斜生栅藻(Scenedesmus obliquus);生物量;育种;虾青素含量
中图分类号:Q945.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)02-0283-02
Cultivation of Algal Species of Scenedesmus obliquus Which Producing Astaxantin
LING Shan-feng
(College of Biological engineering, Jingchu University of Technology,Jingmen 448000,Hubei,China)
Abstract: Effects of concentration of sodium selenite on Scenedesmus obliquus biomass were studied. Effects of 2.0 g / L NTG
and UV irradiance stress on onastaxanthin content of S. obliquus was investigated. The results showed that the biomass of
Scenedesmus obliquus increased when the concentration of sodium selenite increased. The astaxanthin content of Scenedesmus
obliquus increased when the UV-B irradiation dose of Scenedesmus obliquus increased. When UV-B irradiation was 0.6 W /
m2,the astaxanthin content of Scenedesmus obliquus in the combined treatment group was 37.15 times higher than that of the
control with the significant difference(P<0.05).
Key words: Scenedesmus obliquus; biomass; breeding; astaxanthin content
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DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.02.050
湖 北 农 业 科 学 2014 年
工业化生产带来了无限的商机。 雨生红球藻细胞内
天然虾青素的含量相对较高,其高产虾青素的研究
报道颇多 [2-4],还有产虾青素的法夫酵母育种的研究
报道也较多 [5-7],但是关于产虾青素的斜生栅藻藻
种培育的研究鲜见报道。 本试验用紫外辐射和亚硝
基胍复合胁迫的方法培育产虾青素的斜生栅藻藻
种,以期为大规模的产业化提供基础实践。
1 材料与方法
1.1 材料
斜生栅藻藻种(含虾青素 0.007%)由中国科学
院水生生物研究所典型培养物保藏委员会淡水藻
种库提供。 采用秦山等[1]的培养基配制方法并进行
了优化试验。
1.2 方法
1.2.1 亚硒酸钠浓度对斜生栅藻生物量的影响试
验 每瓶装 200 mL 藻液, 加入 Na2SeO3 使终浓度
[以 Se(Ⅳ)的浓度计 ,下同 ]分别为 0(对照组 )、
50、100、200、300 μg / L,每个浓度 3 次重复,考察亚
硒酸钠浓度对斜生栅藻生物量的影响。
1.2.2 紫外辐射对斜生栅藻中虾青素含量的影响
UV-B 辐射体系、UV-B 辐射试验和虾青素含量的
测定方法参照肖媛等[2]的方法进行。采用 2.0 g / L的
叠氮化合物 N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍(别称亚
硝基胍)对富硒斜生栅藻的虾青素含量进行考察。
1.3 数据处理
用 SPSS 11.5 软件对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 亚硒酸钠对斜生栅藻生物量的影响
由表 1 可知,添加亚硒酸钠的各处理的藻细胞
生物量均高于对照,说明 50~300 μg / L Se(Ⅳ)浓度
均能够促进斜生栅藻细胞生物量的增加。 且随亚硒
酸钠浓度增加藻细胞生物量增加,浓度为 300 μg / L
的 Se(Ⅳ)处理的藻细胞生物量最大,在培养的第
15 天生物量达到 3.06×106 个 / mL, 比对照提高了
240%,差异达显著水平(P<0.05)。
2.2 紫外辐射对斜生栅藻中虾青素含量的影响
分别于第 11 天定量测定 2.0 g / L 亚硝基胍加
不同紫外辐射照度组合处理对斜生栅藻内虾青素
含量的影响,结果如图 1 所示。 由图 1 可见,在紫外
辐射照度为 0.1~0.6 W /m2时,随着紫外辐射照度的
增加,斜生栅藻内虾青素含量逐渐增加。 方差分析
表明,0.6 W /m2紫外辐射照度对斜生栅藻内虾青素
含量的影响显著(P<0.05),虾青素含量比辐射照度
为 0提高 37.15 倍(图 1)。
3 讨论
秦山等 [1 ]研究表明 ,斜生栅藻在光温 [180
μmol / (m2·s)、30 ℃]胁迫条件下, 细胞在 48 h 内生
成并积累了虾青素。 肖媛等[2]报道了紫外辐射 5 min
后可使雨生红球藻细胞内的虾青素含量显著提高。
此外,紫外线、激光复合诱变也可使雨生红球藻中
的虾青素含量显著提高,而且紫外线诱变株能在非
高光胁迫条件下快速积累色素,表明突变株对光的
敏感程度提高[8,9]。有“超级诱变剂”之称的亚硝基胍
是光合作用氧生成反应中电子传递的抑制剂 [10],曾
被成功用来诱导雨生红球藻建立突变体, 浓度为
2.5 g / L 的亚硝基胍是诱导雨生红球藻积累虾青素
的最适诱导剂量[11]。 本试验研究结果表明,在 2.0 g /
L的亚硝基胍胁迫下, 斜生栅藻藻体内虾青素含量
随着紫外辐射照度的增加而增加,0.6 W /m2紫外辐
射照度使斜生栅藻内虾青素含量比辐射照度为 0
提高 37.15 倍。 由此说明紫外辐射和亚硝基胍组合
胁迫是一种非常有效的方法,为下一步深入研究其
机理奠定了基础。
致谢:特别感谢蔡福欢、刘彦文、朱勇、韩梁、程淼同学在试验
过程中付出的辛勤劳动,以及朱德艳老师,袁启力、张盛仁书
记的协助。
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表 1 亚硒酸钠对斜生栅藻生物量的影响
Se(Ⅳ)浓度//μg/L
0(对照)
50
100
200
300
生物量//106个/mL
0.90±0.10
1.07±0.22
1.26±0.22
1.37±0.20
3.06±0.48
0.30
0.28
0.26
0.24
0.22
0.20
0.18
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0





//%
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
照度//W/m2
图 1 紫外辐射对斜生栅藻中虾青素含量的影响
284
第 2 期
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(责任编辑 吕海霞)
第 53 卷第 2期
2014 年 1 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.2
Jan.,2014
收稿日期:2013-06-09
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BAC61B03-1)
作者简介:许新新(1968-),女,河南邓州人,副教授,主要从事动物营养与饲料科学研究,(电话)13997276782(电子信箱)530810894@qq.com;
通讯作者,刘书杰,研究员,硕士生导师,主要从事动物营养与饲料科学研究,(电话)0971-5318040(电子信箱)mkylshj@126.com。
果青牧场冷暖两季土壤与牧草中的钙磷含量变化
许新新 1,2,刘书杰 2,柴沙驼 2,崔占鸿 2,王 迅 2,郝力壮 2,姬 峰 1,范芳芳 1
(1.青海大学农牧学院,西宁 810016;2.青海畜牧兽医科学院 /高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室,西宁 810016)
摘要:于 2011 年采集青海省玉树藏族自治州玉树县果青牧场冷季(4 月)和暖季(7 月)0~5 cm、5~10 cm
土壤和可食牧草,并对其钙、磷元素进行分析。 结果表明,土壤 pH 小于 7.0,全钙含量非常低,全磷和速效
磷含量中等;牧草冷、暖两季全钙平均含量为 1.29、1.20 g / kg,全磷平均含量为 0.31、1.84 g / kg,牧场全钙
和全磷含量均偏低。
关键词:土壤;牧草;钙磷含量;果青牧场
中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)02-0285-04
Contents of Calcium and Phoshorus in the Soil and Grass of the Guoqing Pastures
in Warm and Cold Seasons
XU Xin-xin1,2,LIU Shu-jie2,CHAI Sha-tuo2,CUI Zhan-hong2,WANG Xun2,HAO Li-zhuang2,JI Feng1,FAN Fang-fang1
(1. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810016 ,China; 2. Qinghai Academy of Animal and
Veterinary Sciences / Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science, Xining 810016 ,China)
Abstract: The 0~5 cm and 5~10 cm soil and edible grass in cold and warm seasons of April and July in Guoqing pastures
in Yushu county of Qinghai Tibetan autonomous region were collected. The mineral elements of calcium and phosphorus was
analyzed. The results showed that the pH of soil was below 7.0. The content of total Ca in soil was low while the content of
total P and available P were medium. The average content of total Ca in cold and warm seasons were 1.29 g / kg and 1.20 g /
kg, respectively. The content of total P in cold and warm seasons were 0.31 g / kg and 1.84 g / kg, respectively. Both of them
were low.
Key words: soil; grass;calcium and phoshorus content; Guoqing pastures