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Effects of inorganic carbon sources on growth of Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP 2078

不同无机碳源对粉核油球藻生长的影响


研究了2种无机碳源对粉核油球藻(Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP2078)生长的影响。结果表明,适量添加NaHCO3和通CO2P.pyrenoidosus CCMP2078的生长均有促进作用,NaHCO3的添加方式对该藻的生长具有显著差异。一次性添加和分批添加NaHCO3的优化浓度分别为5mmoL·L-1和20mmoL·L-1,后者对数生长末期的细胞密度、干重和比生长速率均最高,分别为8.93×106cells·mL-1,0.247g·L-1和0.225dL-1。通入CO2的体积分数为0.5%时,最有利于藻细胞的生长,对数生长末期的细胞密度、干重和比生长率分别为3.83×107cells·mL-1、0.42g·L-1和0.212d-1

Effects of two types of inorganic carbon sources on the growth of Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP 2078 were investigated in this study. The results showed that the growth of P.pyrenoidosus CCMP 2078 was significantly promoted by adding appropriate amount of NaHCO3 or CO2, and there were significant differences among different additions of NaHCO3. The optimal concentrations of NaHCO3 added for one time and added equally for several times were 5 mmoL·L-1 and 20 mmoL·L-1, respectively. For the latter treatment, parameters of cell density, dry weight, and the specific growth rate reached to the highest value, which were 8.93×106cells·mL-1, 0.247 g·L-1, and 0.225 d-1, respectively. When CO2 content was 0.5%, P. pyrenoidosus CCMP 2078 reached to the highest growth rate, and parameters of cell density, dry weight, and the specific growth rate were 3.83×107cells·mL-1, 0.42 g·L-1, and 0.212 d-1, respectively.


全 文 : 万方数据
1前言(Inlroduction)
藻类与高等植物一样,在细胞内利用核酮糖二磷
酸羧化氧化酶固定C02,但其光合作用的碳源除了
C02以外。有些藻类具有利用HC03。的能力,即通常
借助细胞表面的碳酸酐酶将Hc03。转化为c02,并加
以固定⋯。藻类培养过程中经常受到C02供应速率的
限制.特别是高密度培养条件下,无机碳浓度不足会
限制藻细胞的生物量口J。大量研究显示.适量添加
NaHc03或提高C02浓度可以促进藻细胞生物量的增
加口“。
粉核油球藻(Pl唧如cDccⅪ口"m"Di出sw)是在
太平洋发现的一种球形海洋单细胞微藻,属于新定名
的尸以掣蛔,囊弦印#纲,脚f∞Dcc螂属17ja该藻多不饱
和脂肪酸(PolyLInsaturatedfhtIyacids,PuFAs)的组
成特征是二十碳五烯酸(Eicosa曲ntaenoicacid_EPA)
含量高例,其它种类的PUIAs含量较低,因此粉核油
球藻是生产EPA的优良藻株。目前,关于粉核油球藻
的相关研究较少,本实验室对其在光照、温度、盐度、
氮源和磷源等方面做过研究,其生物量一直保持在较
低水平。为了提高粉核油球藻的生物量,本文探讨了
无机碳源(NaHC03和C02)对其生长的影响,从而
为规模化培养该藻提供理论依据。
2材料与方法(MaceriaIsandmethods)
2.1藻种来源与培养
试验藻种粉核油球藻(Pl,“珊lDcoccm
口v,ⅫD越砧mCCMP2078)由张成武教授购自美国,
本实验室保藏。采用l以培养液⋯,培养温度为
24士l。c,光照强度约100岬oL·m4.s~,光暗周期为
12L:12D。将培养至对数生长期的藻种转接到装有
300mL无菌培养液的500n1L三角瓶中,初始一6∞
为0.07,接种密度为6×1旷cells·mL_1左右。静置培
养,每天摇瓶。试验设三个平行。
2.2试验方法
2.2.1一次性添加NaHC03试验
在培养的第ld一次性加入NaHc03,浓度设置
为5,lO,20,25mmoL.L.1。
2.2.2分批添加NaHc03试验
一一在培养周期的第2、14、6r8 d,均等的加入
N棚c03,最终NaHc03浓度分别达到5,10,20,
40mmoL.L-1。
2.2.3通C02试验
压缩空气与高纯C02混合均匀。用气体流量计测
定C02流量(11)和总气体的流量(12),利用以下公式
计算C旺体移}分数:[00§‰=(Il/12)×100%】。设置C02
体积分数为O.5%,l%,1.5%。

2.3细胞密度
隔天取适量藻液.用血球计数板在显微镜下计
数,每个样计数两次,取平均值。
2.4细胞千重
在对数生长末期,离心收集藻泥,真空冷冻干燥,
称量藻粉的质量为干重。
2.5比生长速率
“=(1nNz—lIlN-)/(t2-t1)(t为生长时间).其中
p为比生长速率,N2和N1分别是粉核油球藻在t2和t
时的细胞密度。
2.6数据处理
用sPssl3.0进行数据差异性分析。
3结果(Results)
3.1一次性添加NaHc03对粉核油球藻生长的影响
试验结果表明,一次性添加NaHC03对粉核油球
藻的细胞密度、干重和比生长速率的影响均呈现先上升
后下降的趋势(图l和表1)。NaHc03浓度小于
10mmoL.L一。生长指标均显著高于对照(P<0.05),当
NaHc03浓度为5tIlInoL·L.1时,细胞密度和比生长速
率均达到最高,分别为9.3×106cdIs·mL_1和0.202d, 。
NaHC03浓度大于20mmoL.L4时,藻细胞生长受到抑
制。当NaHcq浓度为25mmoL.L“时,对数生长末期
的细胞密度、干重和比生长速率均达最低,分别为
5.15ccUs·mL.1、0.093酽L.。和O.155d_‘。NaHc03浓度为
20mmoL·L.。和25mm0Lcl时,藻细胞均有附壁现象。
3.2分批添加NaHc03对粉核油球藻生长的影响
从图2和表2可以看出,分批添加NaHc强均有
利于粉核油球藻的生长。NaHc03最终添加浓度在
5~20mmoL·L4范围内,生长指标均显著高于对照
一(P如.05),且随着NaHc03浓度的升高,.对藻细胞生
长的促进作用越明显。当NaHc03浓度为20mn札.L.1
时,对数生长末期的细胞密度、千重和比生长速率最
万方数据
万方数据
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3期 刘然,等:不同无机碳源对粉棱油球藻生长的影响 23l
偿点[⋯。如微绿球藻(Nannochlopsissp.)在通气中
含1%C02时,细胞生长最快.其屉大生长速率可达
未加C02时的1.8倍既通入适量的C02提高生物量
在微藻中比较常见,如极大螺旋藻(勋irulin口
maxima)、牟氏角毛藻(Chaetocerosmuetteri)、斜
生栅列藻(Scenedesmusob肠u )和盐藻(Dunaliella)
等【6,15-171。
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万方数据
不同无机碳源对粉核油球藻生长的影响
作者: 刘然, 刘晓娟, 王铭, 徐宁, 李爱芬, LIU Ran, LIU Xiao-juan, WANG Ming, XU
Ning, LI Ai-fen
作者单位: 刘然,LIU Ran(暨南大学水生生物研究所,广州,510632;山东省博兴第二中学,滨州,256508)
, 刘晓娟,王铭,徐宁,李爱芬,LIU Xiao-juan,WANG Ming,XU Ning,LI Ai-fen(暨南大学水
生生物研究所,广州,510632)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2007,26(3)
被引用次数: 1次

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