全 文 ：Marine Sciences/Vol.31 , No.12/ 2007
超声波对条斑紫菜硅藻附着症的作用
李金波1 , 2 , 阎斌伦3 , 秦　松1 , 吕作舟2
(1.中国科学院 海洋研究所 , 山东 青岛 266071;2.华中农业大学 应用真菌研究所 , 湖北 武汉 430070;3.淮
海工学院 江苏省海洋生物技术重点建设实验室 , 江苏 连云港 222005)
摘要:为使条斑紫菜(Porp hy ra yezoensis)上附着的硅藻脱落 ,从超声波的生物学效应出发提
出了新的思路。选择生长状态较好的附着硅藻的紫菜分别在不同的输出功率和时间下用超
声波处理。结果表明 ,当超声波的输出功率为 300 W、处理时间 25 s 时 , 可以成功地去除附
着的硅藻及黏质柄 ,而对条斑紫菜未产生不良影响。该研究结果在条斑紫菜的加工生产上
有应用与推广价值。
关键词:超声波;条斑紫菜(Porphy ra yezoensis);硅藻附着症;脱落率
中图分类号:S968.4　　文献标识码:A　　文章编号:1000-3096(2007)12-0001-03
　　条斑紫菜(Porphy ra yezoensis)是中国紫菜业主
要的水产养殖品种之一 ,其生产规模仅次于日本 , 近
年来紫菜产业的年销售额达 7 亿元 , 创汇 3 000 多万
元 ,不仅满足了国内需要 , 而且大大开拓了国际市场。
然而 ,随着全浮动筏式栽培方式的兴起 , 条斑紫菜由
于栽培密度过大和栽培海区海水的富营养化 , 在紫
菜生长的中 、后期 , 特别容易附着硅藻 ,影响紫菜的生
长 ,而且用附着硅藻的条斑紫菜加工的菜饼上留下
鸽粪样的斑点 ,食有涩味 , 商品价值低[1] 。目前 ,在实
验室藻类纯培养中 , 二氧化锗被普遍用作除硅藻剂。
Lew in 实验结果表明二氧化锗不仅可以抑制硅藻的
生长 ,也使其他的藻类生长受到影响;McLachlan 等
发现二氧化锗可以抑制褐藻的生长;Thomas 等实验
发现 ,加入二氧化锗后 ,自然界中的腰鞭毛虫的光合
作用受到抑制。在日本曾尝试使用二氧化锗和多种
除草剂清除硅藻 , 但使用这些药剂处理紫菜存在着
食品卫生和经济核算问题。马家海[ 1]采用酸碱等方
法处理附生硅藻取得了较好的效果 , 但碳酸钠加入
海水后易出现絮状沉淀 , 该处理是否会对紫菜产生
其他负面影响未作进一步的研究。
作者从超声波的生物学效应出发提出了使硅藻
脱落的新思路 , 利用超声波方法使条斑紫菜上附着
的硅藻脱落 , 该研究结果在条斑紫菜的加工生产上
有应用与推广价值。
1　材料与方法
1.1　材料
附着硅藻的条斑紫菜(Porphy ra yezoensis)于
2005年 3月中旬分别采自江苏省高公岛和赣榆县的
全浮动筏式培养海区 ,带回实验室后置于玻璃缸中充
气培养 , 培养条件为水温 15℃, 营养盐为 50 mg/ L
NO 3-N 和 5 mg/ L H2PO 4-P , 光照强度2 500 lx ,光照
时间 14 h。
1.2　仪器
实验采用 JY92-Ⅱ型超声波细胞粉碎机(宁波科
生仪器厂生产), 其谐振频率为 20 kH z , 钛合金变幅
杆末端直径为 6 mm。超声波发生器向玻璃器皿中
的水介质发射超声波 ,换能器通过浸入水介质中的钛
合金变幅杆产生空化效应。
1.3　方法
选择生长状态较好的附着硅藻的紫菜剪成 1
cm2 左右的小块 , 于 OLYMPUS BX51 生物显微镜下
观察 , 并拍照记录状态。将 20枚硅藻菜小块 ,分别在
输出功率为 100 , 150 , 200 , 250 和 300 W 时超声处理
30 s , 显微观察并记录超声波对条斑紫菜附着硅藻的
作用 , 每组实验设空白对照及 3 个重复。待确立最佳
输出功率后 , 设置时间梯度 , 以确定最适工作时间。
收稿日期:2005-10-20;修回日期:2006-04-20
基金项目:江苏省科技攻关计划项目
作者简介:李金波(1981-),女 ,山东济宁人 ,硕士 , 研究方向:
农业微生物;秦松 , 通讯作者 , 电话:0532-82898500 ,
E-mail:sqin@m s.qdio.ac.cn
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海洋科学/ 2007年/第 31卷/第 12期
2　结果
2.1　显微观察结果
显微观察到高公岛紫菜样品上附着的硅藻绝对
优势种为短纹楔形藻(Licmophora abbreviata)和平
片针杆藻小形变种(S ynedra tabulata var.parva);而
赣榆紫菜样品上附着的硅藻绝对优势种为短纹楔形
藻(图 1)。
图 1　紫菜样品上附着的硅藻(15×10)
Fig.1　T he epiphytic diatom on Porphyra yezoensis (15×10)
a.高公岛紫菜样品上附着的硅藻;b.赣榆紫菜样品上附着的硅藻
a.T he epiphy tic diat om on Porphy ra yezoensis of G aogong island;b.T he epiphy tic diatom on Porphyra yezoensis o f Ganyu
2.2　超声波作用结果
实验过程中作者观察到 , 短时间作用下 ,在低于
300 W 时 ,附着硅藻有不同程度的脱落 , 而紫菜无明
显的损伤 ,但当输出功率高于 300 W 时 , 紫菜出现明
显的破损现象。实验结果见表 1 和表 2。
表 1　不同输出功率下附着硅藻的脱落情况
Tab.1　The clearing of epiphytic diatom under different out-
put powers
超声波作
用时间(s)
超声波输出
功率(W) 现象
30 150 较大的硅藻簇变小
30 200 硅藻簇变小
30 250 很少硅藻及黏质柄残留
30 300 无黏质柄残留
表 2　不同作用时间下附着硅藻的脱落情况
Tab.2　The clearing of epiphytic diatom under different work
times
超声波输
出功率(W)
超声波作
用时间(s) 现象
300 10 较大的硅藻簇变小
300 15 无较大的硅藻簇
300 20 很少硅藻残留
300 25 极少硅藻及黏质柄残留
由表 1 可见 ,当工作时间为 30 s 时 , 随着输出功
率的增加 , 脱落率也增加。当输出功率为 300 W 时 ,
硅藻脱落率为 100%, 黏质柄几乎没有残留。由表 2
可见 , 当输出功率为 300 W 时 , 随着工作时间的增
加 , 脱落率亦增大。当工作时间为 25 s 时 , 硅藻脱落
率接近 100%, 残留很少的黏质柄 , 此时紫菜色泽正
常 、菜体完整 ,未对紫菜造成损伤。
3　讨论
超声波具有的机械振动 、声流和空化效应能够造
成生物细胞组织损伤 、断裂或粉碎;声致自由基能够
影响细胞结构 ,使生物组分发生物理和化学变化;超
声波的触变效应能够引起组织结合状态的改变[ 3] 。
硅藻通过分泌的黏质丝或黏质柄黏附在紫菜藻体上 ,
采用低功率 、短时间的超声波处理可以成功地去除附
着的硅藻及黏质柄。在超声波作用下硅藻脱落这一
物理效应 , 估计是机械力作用的结果 , 具体来说 ,超声
波作用下紫菜的培养液产生空化现象 ,空化所产生的
冲击波 , 导致了硅藻的脱落。
本实验中 ,在较低的输出功率下短时间作用即可
使较大的硅藻簇明显变小 ,随着输出功率的增加 , 较
小的硅藻簇脱落速率变小。因此为降低超声波对紫
菜造成的伤害 ,对于有较大硅藻簇附着的紫菜 , 可以
采用低功率处理使较大的硅藻簇变小 ,然后再用高功
率短时间处理使残留的硅藻和黏质柄脱落 ,从而提高
紫菜加工的品质。
超声波的生物效应与输出功率 、作用时间 、容器
的直径和处理样品的多少以及硅藻自身的细胞结构 、
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Marine Sciences/Vol.31 , No.12/ 2007
种类及硅藻簇的大小有密切关系 , 本实验结果给出
了超声波方法去除条斑紫菜附着硅藻的新思路 , 实
际加工生产中根据具体情况选择适当使硅藻脱落的
输出功率 ,就可以成功地去除硅藻及其黏质柄 。
本处理过程是在一个固定的反应容器中完成
的 ,因此对其他生物没有影响 ,而且超声波方法具有
设备简单 、维护方便 、运行费用低 、无二次污染等优
点 ,因此具有广阔的应用前景。
参考文献:
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Effect of ultrasonic on diatom felt disease of Porphyra yezoesis
LI Jin-bo1 , 2 , YAN Bin-lun3 , QIN Song1 , L Zuo-zhou2
(1.Institute of Oceanology , the Chinese Academy of Sciences , Qingdao 266071 , China;2.Institute of Applied
Mycolog y , Huazhong Ag ricultural Unive rsity , Wuhan 430070 , China;3.Key Construction Labo rato ry o f M a-
rine Bio technolog y o f Jiang su P rovince , H uaiHai Institute o f Techno log y , L ianyungang 222005 , China)
Received:Oct., 20 , 2005
Key words:Ult ras onic;Porphyra yezoensis;diatom felt di sease;d ropping rate
Abstract:We put fo rw ard a new method from the biologic effect of ultra sonic to make the epiphytic dia-
tom fall off.We found that epiphy tic diatom can be successfully cleared w hen output powe r and treating time
are re spectively 300 W and 25 s , w hich have little harm to the g row th o f Porphyra yezoensis.The re sult is
valuable to being applied and recommended in lave r production.
(本文编辑:张培新)
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