全 文 ：第 １３卷第 ４期
２０１５年 ７月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １３ Ｎｏ􀆰 ４
Ｊｕｌ􀆰 ２０１５
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１５􀆰 ０４􀆰 ００３
收稿日期：２０１４－０５－０６
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）（２０１２ＡＡ０２３１０７）
作者简介：孙　 雯（１９９１—），女，江苏赣榆人，硕士研究生，研究方向：微藻生物技术；黄　 和（联系人），教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｂｉｏｔｅｃｈ＠ ｎｊｔｅｃｈ􀆰 ｅｄｕ􀆰 ｃｎ
抗生素对雨生红球藻无菌化培养的影响
孙　 雯１，黄　 和１，林海龙２，彭　 超２，苏会波２
（１􀆰 南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 ２１１８００；２􀆰 中粮营养健康研究院，北京 １０２２００）
摘　 要：采用 ８种常用抗生素对雨生红球藻进行无菌化处理，研究抗生素种类及浓度对雨生红球藻细胞生长的影
响，以确定对雨生红球藻细胞无害并能抑制伴生杂菌生长的抗生素种类及使用浓度。 结果表明：培养前期（０～８ ｄ）
添加灰黄霉素（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ）的抑菌效果最好，且对雨生红球藻细胞的生长抑制最小；培养中后期（８ ｄ后），添加青
霉素（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ）所起到的抑菌效果较明显。 另外，当分阶段添加灰黄霉素（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ）和青霉素（０􀆰 ０２５
ｍｇ ／ ｍＬ）时，雨生红球藻细胞密度可达 ４􀆰 ７５×１０６ 个 ／ ｍＬ（培养 １８ ｄ），是空白对照实验组的 １􀆰 ８ 倍，且其抑菌效果明
显优于使用单一抗生素。
关键词：雨生红球藻；抗生素；虾青素；无菌化培养
中图分类号：Ｑ９４９􀆰 ２　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１５）０４－００１１－０６
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ｏｎ ａｘｅｎｉｃ ｃｕｌｔｕｒｅ ｆｒｏｍ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
ＳＵＮ Ｗｅｎ１，ＨＵＡＮＧ Ｈｅ１，ＬＩＮ Ｈａｉｌｏｎｇ２，ＰＥＮＧ Ｃｈａｏ２，ＳＵ Ｈｕｉｂｏ２
（１􀆰 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ；
２􀆰 Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＯＦＣＯ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｅｉｇｈｔ ｃｏｍｍｏｎ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ａｄｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｂｒｏｔｈ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ａｘｅｎｉｃ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ａｔ ｔｈｅ ｅａｒｌｉｅｒ ｓｔａｇｅ ｏｆ
ｔｈｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ （０⁃８ ｄ）， ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｉｓｅｏｆｕｌｖｉｎ （０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ） ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ
ｍｉｃｒｏａｌｇａｅ ｃｅｌｌ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ（ａｆｔｅｒ ８ ｄ），ａｎ ｏｂｖｉｏｕｓ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｈｅｎ ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｎ（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ） ｗａｓ
ｕｓｅｄ ａｓ ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃ ａｇｅｎｔ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｉｓｅｏｆｕｌｖｉｎ （０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ） ａｎｄ ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｎ
（０􀆰 ０２５ ｍｇ ／ ｍＬ） ｈａｄ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅ． Ａｆｔｅｒ １８ ｄａｙｓ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅ
ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｌｇａｌ ｃｅｌｌｓ ｒｅａｃｈｅｄ ４􀆰 ７５×１０６ ｍＬ－１， ｎｅａｒｌｙ １􀆰 ８⁃ｆｏｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ； ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ； ａｓｔａｘａｎｔｈｉｎ； ａｘｅｎｉｃ ｃｕｌｔｕｒｅ
　 　 微藻研究领域中，多采用伴有杂藻或杂菌的藻
种，但是对于藻间或藻菌相互作用及兼养和异养等
方面的研究均需要以无菌的藻种为实验材料，才能
确保研究的可靠性［１］。 微藻的纯种培养和保存是
其应用的基础和关键性环节，也是研究其生理生化
特性、营养价值及药理学和毒理学等必不可少的步
骤［２－３］。 微藻的无菌化培养主要采用离心洗涤法、
稀释过滤法、抗生素法、消毒法、毛细管显微镜分离
法和利用特性法（趋向运动性、耐高盐性等）。 相比
较而言，抗生素法比较快速有效，因为抗生素在除
菌、抑菌方面表现出了强大的作用［４－５］。 目前，微藻
培养无菌化研究中，抗生素的应用主要集中在绿
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藻、波吉卵囊藻、颤藻、节旋藻、螺旋藻、球等鞭金藻
和紫球藻等方面［６－９］。 王江涛等［１０］联合使用链霉
素和多粘菌素 Ｂ 作为中肋骨条藻 （ Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ
ｃｏｓｔａｔｕｍ）的抑菌剂，取得了较好的抑菌效果。 周文
礼等［１１］研究了氯霉素、遗传霉素（Ｇ４１８）及青霉素
对小球藻、金藻和小新月菱形藻等海洋饵料微藻生
长的影响，结果发现，低浓度的青霉素可以促进 ３种
微藻细胞的生长。
雨生红球藻（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ）是一种单
细胞淡水微藻［１１］，当其受到胁迫（盐、光强度、温度
或 ｐＨ）后开始大量积累虾青素［１２－１３］。 雨生红球藻
培养时存在着特异性杂菌污染的问题，尤其在规模
化培养中，杂菌污染会严重影响产品产量与品质，
并在一定程度上制约其应用。 此外，若收获的雨生
红球藻细胞中大量的藻细胞被杂菌污染，将会导致
藻细胞中天然虾青素的含量急剧下降，特别是采用
大规模开放池培养时，一旦杂菌污染，不但会引起
染菌爆发流行，而且会造成产品绝收。 因此，迫切
需要选择合适的抑菌剂对雨生红球藻进行无菌化
处理，在抑制杂菌和杂藻生长的同时，又对雨生红
球藻细胞的生长抑制效果控制到最低［１４］。
笔者主要考察对雨生红球藻细胞生长抑制影
响比较小，但能抑制或消灭伴生杂菌的抗生素［１５］，
重点考察 ８种常用抗生素对雨生红球藻细胞生长的
影响，以初步确定雨生红球藻培养过程中较理想的
抗生素种类和使用方法，为进一步实现雨生红球藻
的大规模开放式培养奠定基础。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 藻种及抗生素来源
雨生红球藻原始藻种从中国科学院水生生物
研究所淡水藻种库购买，藻种编号为 ＦＡＣＨＢ ８７５，
经过一系列分离、纯化等工作，获得了 １株性状优良
的藻种，藻种编号为 ＮＨＲＩ Ａ７５３􀆰 １。
氨苄青霉素（ＡＭＰ）、硫酸链霉素（ ＳＴＲ）、卡那
霉素（ＫＡＮ）、氯霉素（ＣＨＬ）、青霉素（ＰＥＮ）、灰黄霉
素（ＧＲＩ）、硫酸庆大霉素（ＧＥＮ）、头孢他啶（ＣＡＺ）均
购于国药集团化学试剂有限公司。
１􀆰 ２　 培养基
雨生红球藻生长培养基（ＢＢＭ 培养基，ｇ ／ Ｌ）：
ＮａＮＯ３ ２５０、Ｋ２ ＨＰＯ４ ７５、ＮａＣｌ ２５、ＭｇＳＯ４·７Ｈ２ Ｏ ７５、
ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ ２５、ＫＨ２ＰＯ４ １７５、维生素 Ｂ１ ０􀆰 ００１、生物素
０􀆰 ２５× １０－６、维生素 Ｂ１２ ０􀆰 １５ × １０
－６、Ｎａ２ ＥＤＴＡ ０􀆰 ７５、
ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ ０􀆰 ０４１、 ＺｎＣｌ２·７Ｈ２Ｏ ０􀆰 ００５、 Ｎａ２ＭｏＯ４·
２Ｈ２Ｏ ０􀆰 ００４、ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ ０􀆰 ０９７、ＣｏＣｌ２·６Ｈ２Ｏ ０􀆰 ００２。
１􀆰 ３　 培养方法
１􀆰 ３􀆰 １　 雨生红球藻培养方法
配制 ＢＢＭ培养液，分装至 １００ ｍＬ摇瓶中，装液
量 ５０ ｍＬ，１２１ ℃灭菌 ３０ ｍｉｎ，冷却后无菌条件接入
１ ｍＬ处于对数生长期的雨生红球藻细胞，其中包括
大部分游动细胞和少量不动细胞。 置于光照培养
箱中培养，光照强度 ２ ０００ ｌｘ，培养温度 ２５ ℃，光暗
比 １２ ｈ ∶ １２ ｈ，每天按时摇瓶 ４次。
１􀆰 ３􀆰 ２　 抗生素母液的配制
８ 种常用抗生素用蒸馏水配制成母液 （ １０
ｍｇ ／ ｍＬ），０􀆰 ４ μｍ 细菌滤膜处理后保存于 ４ ℃冰
箱［１６］，备用。
１􀆰 ３􀆰 ３　 除菌抗生素对雨生红球藻生长的影响
１）灭菌培养基及未灭菌培养基中抗生素对藻细
胞生长的影响　 向灭菌后的和未灭菌的 ＢＢＭ培养基
加入抗生素溶液（终质量浓度 ０􀆰 １ ｍｇ ／ ｍＬ） ［１６－１７］，并
将培养至对数期的藻液按 ２％接种量接入，按 １􀆰 ３􀆰 １
节方法培养，定时取样测定藻细胞密度，记录藻细胞
活性，以未加抗生素藻液为对照，每组设 ３个平行组。
２）抗生素浓度的优化　 已除菌的灰黄霉素、青
霉素、氨苄霉素、头孢他啶和氯霉素各设 ４个质量浓
度梯度 ０􀆰 ０５、０􀆰 １、０􀆰 ２ 和 ０􀆰 ５ ｍｇ ／ ｍＬ，分别加入 ＢＢＭ
培养液后，再将培养至对数期的藻液按 ２％的接种
量接入其中，以未加抗生素藻液为对照，每组设 ３个
平行组，培养 １０ ｄ。
３）抗生素组合使用对雨生红球藻细胞生长的
影响　 ①向 ＢＢＭ培养基中分别加入灰黄霉素、氯霉
素和头孢他啶（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ）溶液，并将培养至对数
期的藻液按 ２％的接种量接入，按 １􀆰 ３􀆰 １ 节方法培
养，定时取样测定藻细胞密度，记录藻细胞活性，以
未加抗生素藻液为对照，每组设 ３ 个平行组，培养
１８ ｄ。 ②向 ＢＢＭ培养基中分别加入灰黄霉素、氯霉
素和头孢他啶（０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ）溶液，并将培养至对数
期的藻液按 ２％接种量接入，按 １􀆰 ３􀆰 １ 节方法培养，
定时取样测定藻细胞密度，记录藻细胞活性，以未
加抗生素藻液为对照，培养至第 ８ 天，各加入 ０􀆰 ０２５
ｍｇ ／ ｍＬ，继续培养 １０ ｄ，每组设 ３个平行组。
１􀆰 ４　 分析检测方法
１􀆰 ４􀆰 １　 藻细胞密度测定方法
红球藻细胞数量的测量方法采用传统的血球
计数板方法［１８］。 吸取少量摇匀的藻液置于观察视
２１ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １３卷　
＼ ＼ＤＺ１９ ＼Ｄ ＼孙桂云 ＼生物加工 ２０１５ ＼第 ４期 ＼第 ４期．ＰＳ　 ４校样　 排版：孙桂云　 修改日期：２０１５ ／ ０７ ／ ０８
野为 ４０×１０ 倍的光学显微镜下，记录藻细胞总数，
同时记录游动细胞与不动细胞的比例。
１􀆰 ４􀆰 ２　 藻细胞活力的测定方法
在 １􀆰 ４􀆰 １节基础上计算细胞数目的增长速率，
同时参考游动细胞与不动细胞的比例确定藻细胞
的活力。
藻细胞生长速率计算见式（１）。
μ ＝ １
ｘ
ｄｘ
ｄｔ
＝ １
ｘ
ｌｉｍ
Δｔ→０
Δｘ
Δｔ
（１）
式中：ｘ为培养第 ｔ天的藻细胞密度，ｔ为培养时间。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 不同种类抗生素对雨生红球藻细胞生长的
影响
　 　 为了同时考察添加抗生素对藻细胞生长的影
响以及对杂菌、杂藻生长的抑制作用，分别考察在
灭菌后的培养基中，添加一定量的抗生素对微藻培
养所起到的作用，结果见图 １。
图 １　 灭菌培养基中不同抗生素对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ ｉｎ ａ ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ
图 ２　 未灭菌培养基中不同抗生素对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ ｉｎ ａ ｕｎｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ
　 　 由图 １可知：添加灰黄霉素作为抑菌剂时，培养
至第 ８天的藻细胞数目达到最大值（３􀆰 ０ × １０６ 个 ／
ｍＬ）。 当添加青霉素、氨苄青霉素 ２ 种抗生素作为
抑菌剂时，藻细胞密度达到 １􀆰 ４×１０６ 个 ／ ｍＬ，也高于
对照组的值（１􀆰 ２５×１０６ 个 ／ ｍＬ）。 添加了灰黄霉素、
青霉素及氨苄青霉素的实验组中，培养至第 ８ ～ １０
天时，藻细胞的比生长速率（μ）分别为 ０􀆰 １８、０􀆰 １４
和 ０􀆰 １１，都高于对照组。 说明这 ３ 种抗生素对藻细
胞生长抑制的作用较小。 另外，当添加头孢他啶作
为抑菌剂时，培养至第 ８ 天时的细胞密度为 １􀆰 ０ ×
１０６ 个 ／ ｍＬ，低于实验对照组，而藻细胞的比生长速
率（０􀆰 ２５）高于对照组；氯霉素实验组在第 ８ 天时细
胞密度为 ０􀆰 ８×１０６ 个 ／ ｍＬ，此时 μ 为 ０􀆰 ０３６，高于对
照组，因此这 ２种抗生素仍可作为雨生红球藻无菌
化处理的抑菌剂。 综上所述，灰黄霉素、青霉素、氨
苄霉素、头孢他啶和氯霉素这 ５ 种常用抗生素可考
虑作为雨生红球藻无菌化处理的抑菌剂使用。
为了考察几种常用抗生素对杂菌或杂藻的抑
制效果，笔者进一步考察了向未灭菌的培养基中添
加抗生素对藻细胞培养的影响，结果见图 ２。 由图 ２
可知：随着培养过程的进行，各抗生素添加实验组
的藻细胞密度和细胞活性均高于对照组。 这可能
是由于在培养初期，添加抗生素对藻细胞的生长产
生了抑制作用，而随着培养过程的进行，对照组藻
３１　 第 ４期 孙　 雯等：抗生素对雨生红球藻无菌化培养的影响
＼ ＼ＤＺ１９ ＼Ｄ ＼孙桂云 ＼生物加工 ２０１５ ＼第 ４期 ＼第 ４期．ＰＳ　 ４校样　 排版：孙桂云　 修改日期：２０１５ ／ ０７ ／ ０８
液中的杂菌不断滋生，而抗生素的添加抑制了杂菌
的滋生，从而更利于藻细胞的生长。 当添加氯霉
素、灰黄霉素、头孢他啶和青霉素作为雨生红球藻
细胞培养的抑菌剂时，在培养至第 １０ 天时，藻细胞
密度分别为 ０􀆰 ４×１０６、０􀆰 ４６×１０６、０􀆰 ４×１０６和 ０􀆰 ４５×
１０６ 个 ／ ｍＬ，明显高于对照组（０􀆰 ０５×１０６ 个 ／ ｍＬ）；此
外，培养至第 １０ 天时，上述 ４ 种抗生素实验组中藻
细胞的比生长速率（μ）分别为 ０􀆰 １２５、０􀆰 ０４３、０􀆰 ０３７
和 ０􀆰 ０５６，也高于包括对照组在内的其他各组中藻
细胞的比生长速率。 因此，氯霉素、灰黄霉素、头孢
他啶和青霉素在未灭菌培养基中对其他杂菌、杂藻
抑菌效果最为理想。 综合分析图 １与图 ２的研究结
果可知，在雨生红球藻培养过程中，对藻细胞生长
抑制影响小，同时对杂菌或杂藻的抑制能力强的抗
生素包括：氯霉素、灰黄霉素、头孢他啶和青霉素。
２􀆰 ２　 不同浓度的抗生素对雨生红球藻细胞生长的
影响
　 　 由上节的研究结果可知，灰黄霉素、氯霉素、青霉
素以及头孢他啶这 ４种优选抗生素可以考虑作为无
菌化处理的抑菌剂。 因此，综合考虑 ４种抗生素对杂
菌、杂藻的抑菌作用以及其对雨生红球藻细胞生长的
抑制效果，考察分别添加灰黄霉素、氯霉素、青霉素以
及头孢他啶这 ４种抗生素对雨生红球藻细胞生长的
影响，结果分别如图 ３、图 ４、图 ５和图 ６所示。
图 ３　 灰黄霉素浓度对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＧＲＩ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
图 ４　 氯霉素浓度对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＣＨＬ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
图 ５　 青霉素浓度对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＰＥＮ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
４１ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １３卷　
＼ ＼ＤＺ１９ ＼Ｄ ＼孙桂云 ＼生物加工 ２０１５ ＼第 ４期 ＼第 ４期．ＰＳ　 ４校样　 排版：孙桂云　 修改日期：２０１５ ／ ０７ ／ ０８
图 ６　 头孢他啶浓度对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ６　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＣＡＺ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
图 ７　 灰黄霉素、氯霉素及头孢他啶单独使用对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ７　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
　 　 综合图 ３ ～图 ６ 可知：在雨生红球藻培养前期
（０～８ ｄ），除青霉素表现出对藻细胞生长极大的抑
制作用之外，其他 ３ 种抗生素的添加均对藻细胞的
生长起到不同程度的促进作用。 其中，当灰黄霉素
添加质量浓度为 ０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ 时，其抑菌效果最优，
藻细胞数量高于对照组，且培养 ８ ｄ 时藻细胞密度
达到最大值（４􀆰 ２５×１０６ 个 ／ ｍＬ）；０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ 的氯
霉素在雨生红球藻培养中后期（５ ～ １０ ｄ）表现出很
好的促进作用，并且此抗生素浓度下，培养 ８ ｄ 后的
细胞密度达（２􀆰 ２×１０６ 个 ／ ｍＬ）；当头孢他啶添加质
量浓度为 ０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ时，培养 ５ ～ ８ ｄ，藻细胞数量
和藻细胞比生长速率均明显优于对照组；然而，添
加青霉素作为抑菌剂时，各浓度的青霉素在培养前
期对藻细胞的生长都有较强的抑制作用。 在培养
后期（８ ｄ之后），除青霉素添加实验组外，其他各抗
生素实验组中，雨生红球藻细胞数量和比生长速率
均显著下降。 其中添加 ０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ 的青霉素实验
组中，藻细胞密度急剧增长，并且，细胞密度在培养
结束时达到 ３􀆰 ３×１０６ 个 ／ ｍＬ。 这可能是因为在培养
前期，藻细胞对青霉素的敏感性较强，而在培养后
期，随着藻细胞数目的增加，原始藻种内伴生的其
他微生物大量繁殖，除青霉素外的各抗生素不能够
继续起到很好的抑菌效果。
在微藻无菌化培养的研究中，抗生素作为抑菌
剂使用的相关报道多集中于各抗生素的单一应用，
其中 Ｊｏｏ 等［２］考察了多种抗生素对雨生红球藻生长
的影响，结果发现抗生素的抑菌效果仅限于 １０ ｄ 以
内；赵培等［１６］研究了常用抗生素在海洋微藻无菌化
培养中的应用，发现仅在培养 ９ ｄ 内各抗生素起到
了不同程度的抑菌效果。 综上所述，抗生素单独使
用无法达到理想的抑菌效果，并且图 ３～图 ６的结果
表明：在雨生红球藻的培养过程中，单一添加任何
常用抗生素作为抑菌剂使用时的抑菌效果均不完
善。 因此，考虑将抗生素组合使用，在不同的培养
阶段添加不同种类和不同浓度的抗生素作为抑菌
剂，筛选得到最优的抑菌剂使用方法。
２􀆰 ３　 抗生素的组合使用
基于 ２􀆰 １与 ２􀆰 ２ 节实验结果，继续考察灰黄霉
素、氯霉素及头孢他啶与青霉素组合使用对雨生红
球藻细胞生长的影响，结果见图 ７和图 ８。
综合图 ７ 与图 ８ 发现，各抗生素与青霉素组合
使用所起到的抑菌效果明显优于各抗生素单独使
５１　 第 ４期 孙　 雯等：抗生素对雨生红球藻无菌化培养的影响
＼ ＼ＤＺ１９ ＼Ｄ ＼孙桂云 ＼生物加工 ２０１５ ＼第 ４期 ＼第 ４期．ＰＳ　 ４校样　 排版：孙桂云　 修改日期：２０１５ ／ ０７ ／ ０８
图 ８　 灰黄霉素、氯霉素及头孢他啶与青霉素组合使用对雨生红球藻生长的影响
Ｆｉｇ􀆰 ８　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｕｓｅ ｏｆ ＧＲＩ，ＣＨＬ，ＣＡＺ ａｎｄ ＰＥＮ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ
用。 其中，由图 ７ 可知，在培养前期，加入抗生素
的实验组对藻细胞起到很好的促进作用，而随着
培养过程的继续，其他微生物的滋生导致培养中
后期各组细胞密度骤降；而由图 ８ 发现，在培养至
第 ８ 天时添加青霉素后，包括对照组在内的各组
细胞密度在整个实验进程内一直处于上升趋势，
并且灰黄霉素与青霉素组合使用组中，细胞密度
最高（４􀆰 ７５×１０６ 个 ／ ｍＬ），氯霉素与青霉素组合使
用效果次之（２􀆰 ７６×１０６ 个 ／ ｍＬ）。
３　 结论
研究表明，氯霉素、灰黄霉素、头孢他啶和青霉
素这 ４种常用抗生素均可作为雨生红球藻无菌化处
理的抑菌剂。 综合考虑抗生素对雨生红球藻细胞
生长的杂藻、杂菌的抑制作用，优化得到最适于雨
生红球藻的无菌化处理方法：培养初期（０ ～ ８ ｄ），添
加 ０􀆰 ０５ ｍｇ ／ ｍＬ 灰黄霉素作为抑菌剂使用；培养中
后期（８ ｄ 后），添加 ０􀆰 ０２５ ｍｇ ／ ｍＬ 的青霉素作为抑
菌剂。 通过分阶段添加 ２ 种不同抗生素作为抑菌
剂，可以有效实现雨生红球藻的无菌化培养。
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（责任编辑　 荀志金）
６１ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １３卷　
＼ ＼ＤＺ１９ ＼Ｄ ＼孙桂云 ＼生物加工 ２０１５ ＼第 ４期 ＼第 ４期．ＰＳ　 ４校样　 排版：孙桂云　 修改日期：２０１５ ／ ０７ ／ ０８