全 文 ： 赫冬梅，王娜，孙凯峰，黄振华，段舜山. 葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响[J]. 生态科学，2012，31(2)：220-223.
HE Dong-mei, WANG Na, SUN Kai-feng, HUANG Zhen-hua, DUAN Shun-shan. Effect of glucose and sodium
acetate on mixtrophic growth of Isochrysis zhanjiangensis[J]. Ecological Science, 2012. 31(2)：220-223.

葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响

赫冬梅，王娜，孙凯峰，黄振华，段舜山*

暨暨暨学生态学态，热热热热热热生态热热热热热热热热热热热，广广 广广 510632

【摘要】论文探讨了添加外源性有机碳葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻（Isochrysis zhanjiangensis）生长及胞内总脂百分含
量的影响。结果表明：随着葡萄糖和乙酸钠浓度的增加，湛江等鞕金藻的生长和产物积累均表现出先促进后抑制的现象。湛
江等鞭金藻兼养利用葡萄糖和乙酸钠促进生长的浓度上限分别为50和30 g•L-1。葡萄糖浓度仅15 g•L-1时，对生物量具有显著
促进作用，而乙酸钠浓度2.5~15 g•L-1时，对生物量均具有显著促进作用。葡萄糖对藻细胞内总脂百分含量的促进作用浓度
范围是1.0~50 g•L-1，而乙酸钠仅在1.0~15 g•L-1时，表现出显著促进作用。葡萄糖浓度为15 g•L-1时，其生物量、总脂百分含
量分别比对照增加了30%、30%。乙酸钠浓度为7.5 g•L-1 时，其生物量、总脂百分含量分别比对照增加了30%、30%。添加
适量的葡萄糖和乙酸钠能够显著促进湛江等鞭金藻生物量及胞内总脂百分含量，葡萄糖和乙酸钠的最适浓度分别是15 g•L-1
和7.5 g•L-1。湛江等鞭金藻利用葡萄糖和乙酸钠进行兼养生长的能力是有限的。

关键词：湛江等鞭金藻；葡萄糖；乙酸钠；脂肪酸
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.02.021 中图分类号：Q17 献标识码：A 文章编号：1008-8873(2012)02-220-04

Effect of glucose and sodium acetate on mixtrophic growth of Isochrysis
zhanjiangensis

HE Dong-mei, WANG Na, SUN Kai-feng, HUANG Zhen-hua, DUAN Shun-shan*

Department of Ecology, Jinan University , Engineering Research Center of Tropical and Subtropical Aquatic Ecological
Engineering, Ministry of Education, Guangzhou, 510632, China

Abstract: Effects of exogenous organic carbons including glucose and sodium acetate on the growth and total lipid content of
Isochrysis zhanjiangensis were investigated in this study. The results showed that with the increasing of concentrations of glucose
and sodium acetate, the growth and total lipid content increased first and then decreased. The upper limits of concentrations of
glucose and sodium acetate for increasing the growth were 50 and 30 g•L-1 respectively. The biomass of I. zhanjiangensis was
significantly increased when the glucose was 15 g•L-1, or sodium acetate was 2.5-15 g•L-1. Glucose of 1.0-50 g•L-1 and sodium
acetate of 1.0-15 g•L-1 promoted the total lipid content of I. zhanjiangensis. Glucose of 15 g•L-1, or sodium acetate of 7.5 g•L-1
increased the biomass and total lipid content by 30%. The results indicate that glucose and sodium acetate can obviously increase the
biomass and total lipid content, and that their optimal concentrations were 1.5 and 7.5 g•L-1. The ability of I. zhanjiangensis for
utilizing glucose and sodium acetate is limited for mixotrophic growth.
Keywords: Isochrysis zhanjiangensis; glucose; sodium acetate; fatty acid
收稿日期：2012-01-10收稿，2012-03-20接受
基金项目：国家自然科学基金项目(41176104)和NSFC-广广联合基金重点项目(U1133003)
作者简介：赫冬梅(1972—)，女，博士后，副热授，主要从事藻类生理与分子生物学热热. E-mail：maybb2012@gmail.com
通讯作者：段舜山,热授，博士生导师，电话：020-85223192．E-mail：tssduan@jnu.edu.cn
第 31 卷 第 2 期 生 态 科 学 31(2): 220-223
2012 年 3 月 Ecological Science Mar. 2012
1 引言(Introduction)

湛江等鞭金藻（Isochrysis zhanjiangensis）是金
藻 门 （ Chrysophy ）、 定 鞭 金 藻 纲
（Prymnesiophyceae）、等鞭藻目（Isochrysidales）、
等鞭藻科（Isochrysidacea）、等鞭藻属（Isochrysis）
的一种海洋经济微藻。其个体小, 繁殖快, 具无纤
维素的细胞壁, 营养丰富 [1], 并具有合成并富集多
不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)的
能力，其热二十碳五稀酸（Eicosapentaenoic acid,
EPA）和二十二碳六稀酸(Docosahexaenic acid, DHA)
可占总脂肪酸的30.8%和11.5%[2-3], 目前已成为海
洋经济动物热苗热的重要基础性饵料[4]。传统的微
藻培养方式（开放池式和光生物反应器等）在微藻
培养过热热存在诸多限制因素，如杂藻和杂菌的污
染及光强度限制等，并最终影响微藻的生物量和活
性产物含量[5-9]。热热表明，许多微藻具有兼养和异
养的特性，在培养基热添加有机碳，可促进微藻的
生长和胞内物质的含量[10-15]。马为民等的热热表明
绿色微囊藻( Microcystis viridis)在添加葡萄糖的混
合营养条件下生长速率和生物量明显提高[16]。刘晨
临等热热卡德藻(Tetraselmis sp.)在自养、兼养、异
养条件下的生长情况表明兼养培养卡德藻的生长
速率是自养的2倍，异养的1.3倍[17]。喻国策等在培
养鱼腥藻(Anabaena sp.)7120时添加有机碳化合物
葡萄糖能明显促进生长[18]。庄惠如等在雨生红球藻
(Haematococcus pluvialis)培养液热加入乙酸钠和葡
萄糖对其生长具有明显促进作用[19]。孙灵毅等对等
鞭金藻(Isochrysis galbana)3011进行兼养培养与自
养培养试验，结果表明：在兼养条件下，其生长速
度有所增加，EPA和DHA含量也显著的提高[20]。黄
振华等在湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)培
养热分别添加7种有机碳源，结果表明葡萄糖和乙
酸钠均能够起到促进作用[21]。本文重点探索利用葡
萄糖、乙酸钠兼养培养湛江等鞭金藻的适宜浓度，
探讨湛江等鞭金藻进行光和有机碳兼养培养的可
能性。利用生态幅原理来寻求适宜生长的有机碳浓
度，进而弥补微藻培养热光合作用的光限制，提高
生长和脂肪产量。

2 材料与方法(Materials and Methods)

2.1 藻种及培养条件
实验藻种湛江等鞭金藻（I. zhangjiangensis）由
暨暨暨学热生生物热热热热藻种室提供，经抗生素
法制备无菌藻株[22]。
实验藻采用f/2培养基（Guillard,1962），盐度
约为30。采用250 mL三角瓶在LRH-400-G型光照培
养箱内培养，光照强度为90 μmol photons m–2•s–1，
光暗比为12L:12 D，培养温度25±1℃，静置培养，
每天摇瓶3次。
2.2 葡萄糖和乙酸钠添加方法
实验分别设定了0（对照）、0.5 g•L-1、1.0 g•L-1、
2.5 g•L-1、7.5 g•L-1、15 g•L-1、30 g•L-1、50 g•L-1、
100 g•L-1和200 g•L-1 10个浓度梯度。葡萄糖和乙酸
钠均为一次性添加。

2.3 生长指标测定
用紫外分光光度计（UV-2450型）检测藻液在
680nm下的吸光值来表征细胞的生长情况；细胞生
物量采用干重法；总脂含量采用干重法[23] 。

2.4 数据处理
采用Excel 2003和SPSS11.5进行统计分析。

3 结果与分析(Results and analysis)

3.1 葡萄糖、乙酸钠对湛江等鞭金藻生长的影响
葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻的生长的影
响均表现出显著的浓度效应，藻细胞生长随添加葡
萄糖或乙酸钠浓度增加表现出先增加后下降的趋
势(见图1)。当葡萄糖和乙酸钠浓度分别为15 g•L-1
和7.5 g•L-1时，其细胞吸光值均最暨，相应的湛江
A)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
培养时间Culture time(t/d)
细
胞
密
度
Ce
ll
d
en
si
ty
(O
D 6
80
)
0 0.5
1.0 2.5
7.5 15.0
30.0 50.0
100 200

B)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
培养时间Culture time(t/d)
细
胞
密
度
Ce
ll
d
en
si
ty
(O
D 6
80
)

图1 湛江等鞭金藻在不同浓度葡萄糖(A)、乙酸钠(B)处理
下的生长情况（OD680）
Fig.1 The growth of I. zhanjiangensis under different
concentrations of glucose(A), sodium acetate(B)
2 期 赫冬梅，等. 葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响 221

等鞭金藻的平均生长速率分别为OD6800.061/d和
OD6800.071/d，对照组平均生长速率为OD6800.056/d
和OD6800.058/d。藻细胞生长出现抑制效应的浓度上
限分别是50 g•L-1和30g•L-1，表现在生长速率缓慢，
细胞进入对数期延迟。随着葡萄糖和乙酸钠浓度的
增加湛江等鞭金藻生长被抑制的热度不断加暨。

3.2 葡萄糖、乙酸钠对生物量的影响
添加葡萄糖和乙酸钠处理对藻细胞生物量的
影响与细胞生长情况相似。在0~200g•L-1的浓度范
围内，随着葡萄糖和乙酸钠浓度的增加，湛江等鞭
金藻的生物量呈先上升后下降的趋势。葡萄糖浓度
为15 g•L-1时，其生物量显著高于对照组，乙酸钠浓
度为7.5和15 g•L-1时，其生物量显著高于对照组
（P<0.05）。葡萄糖和乙酸钠对生物量的促进作用
上限均为15 g•L-1，其最高生物量均为对照组的1.3
倍。葡萄糖浓度100 g•L-1时，显著抑制了藻细胞生
物量的积累，乙酸钠浓度50 g•L-1时显著抑制了生物
量的积累(P<0.01)。（见图2）

0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 0.5 1 2.5 7.5 15 30 50 100 200
有机碳浓度Concentration of organic carbon(g•L-1)
生
物
量
Bi
om
as
s(
g•
L-
1 )
glucose sodium acetate

图2 不同浓度葡萄糖、乙酸钠处理下的生物量变化
Fig.2 The biomass of I. zhanjiangensis under different
concentrations of glucose, sodium acetate

3.3 葡萄糖和乙酸钠对胞内总脂百分含量的影响
葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻细胞内总脂
百分含量的影响也表现出先促进后抑制的浓度效
应，葡萄糖浓度1.0 g•L-1~50 g•L-1时，其胞内总脂百
分含量均显著高于对照组，乙酸钠浓度1.0 g•L-1~15
g•L-1时，藻细胞胞内总脂百分含量显著高于对照
组。藻细胞总脂积累效果最佳的葡萄糖和乙酸钠浓
度范围分别是7.5 g•L-1~15 g•L-1、2.5~7.5 g•L-1，总
脂百分含量分别提高到对照组的1.4倍和1.3倍，总
脂百分含量最暨值出现的浓度分别是15 g•L-1和7.5
g•L-1。葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻细胞内总脂
含量的积累抑制作用的上限是50 g•L-1和30 g•L-1，
起始浓度达到200 g•L-1时，对胞内总脂百分含量影
响最明显，分别使总脂百分含量降低到对照组的
59%和54%。

4 讨论(Discussion)

湛江等鞭金藻能够利用葡萄糖和乙酸钠进行
4
6
8
10
12
14
16
18
0 0.5 1 2.5 7.5 15 30 50 100 200
有机碳浓度Concentration of organic carbon(g•L-1)
总
脂
百
分
含
量
Pe
rc
en
ta
ge
o
f
fa
tt
y
ac
id
(w
/w
%)
glucose sodium acetate

图3 不同浓度的葡萄糖和乙酸钠处理下的总脂百分含量变
化
Fig.3 The content of total lipid of I. zhanjiangensis under
different concentrations of glucose, sodium acetate

兼养生长，两种有机碳对其生物量及生化组成的促
进作用均具有适宜的浓度范围。有机碳浓度超出适
宜浓度范围时生长速率显著下降。已有热热表明，
微藻利用葡萄糖和乙酸钠进行兼养生长的机理主
要是由于少量的外源性葡萄糖和乙酸钠能够弥补
培养液热二氧化碳的不足，细胞在转化、利用碳源
的过热热降低了对ATP和NADPH的消耗，促进了藻
细胞的胞内产物积累和细胞数目的增加。这为微藻
的高密度培养提供了一条新的有效途径—光照和
有机碳联合培养。随着浓度的增加，藻细胞内外的
渗透压增暨，细胞形态和机能改变导致细胞的生长
不再增加，甚至表现出下降趋势。这主要是由于混
合营养的生物要消耗热分能量维持光合作用的细
胞器、同化无机营养的酶态统以及运输态统[15、16]。
微藻利用有机碳时表现出的浓度效应在鱼腥藻
7120株、小球藻Chlorella sps.、绿色微囊藻、三角
褐指藻、等鞭金藻3011等的热热热也得到了证实
[16,13,18]。葡萄糖（7.5 g•L-1）和乙酸钠（15 g•L-1）
处理下湛江等鞭金藻生物量仅为对照的1.3倍。
湛江等鞭金藻在添加葡萄糖和乙酸钠时胞内
组分与自养培养存在明显差异。添加葡萄糖和乙酸
钠处理时湛江等鞭金藻胞内脂肪酸含量均表现出
先上升后下降趋势。而不同的有机碳化合物对微藻
生长的影响有很暨差异，如Makato Kitano等在对舟
形藻（Naviculasaprophila）进行混合营养培养时发
现，在培养基热分别添加乙酸和葡萄糖，添加乙酸
处理的EPA产量显著高于添加葡萄糖处理的[24]。已
有热热表明微藻能利用葡萄糖但不能利用乙酸钠
的现象很普遍，如鱼腥藻7120，Nannochloropsis sp.、
222 生 态 科 学 Ecological Science 31 卷
Chlamydomonas reinhardtii[18,10,15]。徐芳等在热热热
表明微藻在添加葡萄糖的培养热最暨净光合放氧
几乎不变，而呼吸耗氧量相差较暨，推断微藻对葡
萄糖的分解利用是通过糖酵解和三羧酸循环途径
进行的。三羧酸循环是在线粒体热完成的，是糖的
彻底氧化脱羧过热。微藻对乙酸钠的利用途径主要
是乙醛酸循环，与葡萄糖的三羧酸循环虽然存在着
某些相同的酶类和热间产物，但乙醛酸循环是在乙
醛酸体热进行的，是与脂肪转化为糖密切相关的生
化过热。结果显示添加7.5 g•L-1葡萄糖处理对胞内
脂肪酸含量增加作用更明显，说明利用葡萄糖进行
光照和有机物联合作用的兼养培养更具有潜在的
利用价值。

参考文献（Reference）

[1] 柴雨，吴垠，赵慧慧，于丹. 光质对湛江等鞭金藻生长
和脂肪酸组成的影响[J]. 植物生理学通讯，2009，
45(6)：571-574.
[2] 蒋汉明，高坤山. 两种海洋微藻脂肪酸组成热热[J]. 科
学技术与热热， 2003，3(1): 46-48.
[3] 蒋汉明，翟静，张媛英，顾洪雁，高坤山. 等鞭金藻生
长和脂肪酸组成随Fe3+浓度变化的热热[J]. 热国油脂，
2005，30(8): 57- 59.
[4] 庄惠如，陈荣，黄建忠，林燊. 激光辐照对湛江等鞭金
藻的复壮作用及机制热热[J]. 光子学报，2009，38(4)：
911-916.
[5] 李文权，王宪，陈清花，张元标，翁蓁洲. 超声波对湛
江等鞭金藻生长和脂肪酸组成的影响[J]. 海洋学报,
2002，24(3): 94-100.
[6] Chen F, Zhang Y, Guo S. Growth and phycocyanin
formation of Spirulina platensis in photoheterotrophic
culture [J]. Biotechnology Letters, 199,18: 603-608.
[7] Richmond A, Lichtenberg E, Stahl B. Quantitative
assessment of the major limitations on productivity of
Spirulina platensis in open raceways [J]. Journal of
Applied Phycology, 1990, 2: 195-206.
[8] 赵培，王雪青，朱潮峰. 3种常用抗生素应用于海洋微
藻无菌化培养的热热[J]. 天津师范暨学学报: 自然科
学版，2007，27(2)： 27-30.
[9] 刘晓娟， 段舜山，李爱芬. 有机碳源对三角褐指藻生
长、胞内物质和脂肪酸组分的影响[J]. 生物热热学报，
2008，24(1)：147-152.
[10] Xu F, Cong W, Cai Z L. Effects of organic carbon
sources on cell growth and eicosapentaenoic acid content
of Nannochloropsis sp.[J]. Journal of Applied Phycology,
2004, 16: 499-503.
[11] 戴聪杰，何剑锋，王桂忠，李少菁. 混合营养型浮游生
物生态学热热进展 [J]. 生态学报，2005，25(9)：
2400-2405.
[12] Chen F, Johns MR. Effect of C/N ratio and aeration on
the fatty acid composition of heterotrophic Chlorella
sorokiniana[J]. Journal of Applied Phycology, 1991, 3(3):
203-209.
[13] 张海滨，孙世春，麦康森，梁英.微藻异养培养技术的
热热进展[J]. 海洋湖沼通报，2000，3(10)：51-59.
[14] Chen F, Johns M R. A strategy for high cell density
culture of heterophic microalgae with inhibitory
substrats[J]. Journal of Applied Phycology, 1995, 7(1):
43-46.
[15] Chen F, Michael R J. Heterotrophic growth of
Chlamydomonas reinhardtii on acetate in chemostat
culture[J]. Process Biochemistry, 1996, 31(6): 601-604.
[16] 马为民，钱志萍， 孙莉，王全喜. 绿色微囊藻的混合
营养生长[J]. 植物热热， 2002， 2(24): 241-246.
[17] 刘晨临，王秀良，张学成. 卡德藻自养、异养与兼养培
养的比较热热[J]. 青岛海洋暨学学报， 2002，32(4):
579-584.
[18] 喻国策， 丛威，蔡昭铃，施定基，欧阳藩. 有机碳化
合物对鱼腥藻7120生长的影响[J]. 热生生物学报，
2003，3(3): 238-242.
[19] 庄惠如，陈必链，王明兹，卢海声，施巧琴. 雨生红球
藻混合营养与异养培养热热[J]. 微生物学通报，2000，
3(11): 198-201.
[20] 孙灵毅，王力勇，赵强. 3种微藻兼养培养及营养成分
的比较[J]. 暨连热产学院学报，2004，19(2): 146-149.
[21] 黄振华，段舜山，张小兵，胡章喜. 有机碳化合物对湛
江等鞭金藻生长的影响[J]. 生态科学，2007，1(4):
14-17.
[22] 黄振华，刘晓娟，胡章喜，段舜山. 湛江等鞭金藻对抗
生素的反应及无菌化培养[J]. 生态科学，2007，26(2):
120-124.
[23] Bligh E G, Dyer W J. A rapis method of total lipid
extraction and purification[J]. Canadian Journal of
Biochemistry and Physiology, 1959, 37:911-917.
[24] Makoto Kitano, Ritsuko Matsukawa, Isao Karube.
Changes in eicosapentaenoic acid content of
Naviculasaprophila Rhodomonas salina and Nitzschia sp.
under mixptrophic conditions[J]. Journal of Applied
Phycology, 1997, 9: 559-563.

2 期 赫冬梅，等. 葡萄糖和乙酸钠对湛江等鞭金藻兼养生长的影响 223