免费文献传递   相关文献

Study of the Mass Culture of Nostoc commune Vauch

地木耳规模化培养的初步研究



全 文 :武汉植物学研究 2004,22(6):578~580
Journal of Wuhan Botanical Research
地木耳规模化培养的初步研究
邓中洋 ,胡征宇 ,况琪军 ,邱昌恩h
(1.中国科学院水生生物研究所,武汉 430072;2.湖北师范学院生物系,湖北黄石 435002)
摘 要:利用跑道式培养池规模化培养地木耳,结果显示:在一定的实验条件下,地木耳群体的直径明显增大,其生
长速度最高可达 445.2 g·IT1一。·d~,并可将其它杂藻类控制在较低的水平。这是地木耳规模化培养的首次报道 。
关键词:地木耳 ;规模培养;跑道式培养池
中图分类号 :Q945.225 文献标识码:A 文章编号 :1000—470X(2004)06—0578—03
Study of the M ass Culture of Nostoc commune Vauch
DENG Zhong—Yang ,HU Zheng—Yu 。,KUANG Qi—Jun ,QIU Chang—En ·
(1.Institute of 142drobiology,The Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430072,China;
2.Department of Biology,Hubei Normal University,Huangshi 435002,China)
Abstract:It is the first reported to cultivate Nostoc commulle Vauch by outdoor pond system .The
productivity is up to 445.2 g·m一 ·d_。。and the size of the colony also increases.The number
of infections in mass culture algae is controlled in a low leve1.
Key words:Nostoc commune Vauch;M ass culture;Pond
地木耳(Nostoc comTnune Vauch,学名:普通念
珠藻),亦名地耳、地浆皮、地塌皮[】],是一种固氮蓝
藻,平时所见的是地木耳的原植体(thalus),它外由
胶被包裹,内由藻丝弯曲、相互缠绕而成[2]。可以食
用,并有一定的药用价值,是一种我国人民传统的野
生蔬菜资源[1 ]。地木耳营养丰富,富含人体必须
的氨基酸、多种微量元素和维生素,是人们的席上珍
馐[6]。在注重开发绿色食品、天然食品和环保食品的
热潮中,地木耳Et益受到重视并为人们所喜爱。然而
地木耳的生长需要特定的地理、地质、气候和生物条
件[6],对污染物亦 比较敏感[7],其野生资源逐渐减
少。因此,开展地木耳规模化培养的技术研究,旨在
有效保护和利用地木耳资源 ,同时也为进一步开发
地木耳产品的深加工打好基础。
1 材料与方法
1.1 实验藻种
地木耳(Nostoc comTnune Vauch)藻种由以色列
本古里安大学荒漠研究所藻类实验室提供,作者对
其进行分离纯化。藻群体墨绿色,主要形状为球形或
近球形,少数为哑铃形、椭圆形。纯化藻种先在室内
条件下培养至直径为 1~2 mm,然后转至室外培养
池中继续培养。培养基为略作修改的 BG一11。L8],自
来水配制。
1.2 室外培养池的建造
跑道式培养池按 Dodd所述的方法[9 建造,培
养池长 7 m,表面积约 13 m 。在距培养池一端约 1.
5 m处安装旋转式搅拌器,以保持培养液流动。
1.3 地木耳的室外培养及生长的测定
搅拌器转速为 7 r/min,每天在 7:00、9:00、
12:00、15:00、17:00测量培养液的温度、表面光
强,以及室外的气温和光强。当光照强度过强时,及
时对培养池进行遮阴。试验期间,收获地木耳的时间
一 般为上午 9:00,更换培养液并再接种的时间为下
午18:o0,用首批试验所获得的小个体地木耳作为第
二批试验的藻种,并以第二批收获的小个体细胞作
收稿 日期:2004—02—24,修回日期:2004—05—11。
作者简介:邓中洋(1976-),男,湖北嘉鱼人 ,博士研究生,主要从事藻类生物技术研究。
÷ 通讯作者(E mail:huzy@ihb.ac.cn)。
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 6期 邓中洋等 :地木耳规模化培养的初步研究
为第三批的试验藻种,依此类推。试验先后进行 6
批,为探讨不同接种量的净增效果,试验中各批次的
初始接种量不同(表 1)。试验期间,每天在培养池的
5个固定点各取水样 200 mL,称量藻群体湿重,制
作地木耳生长曲线。
表 1 地木耳的生产率
Table 1 The daily productivity of Nostoc commune Vauch
*8月21日从培养池收获直径大于 5 mm的地木耳群体 7.519 kg。
*On 21th August harvsting the colonies with the diameter beyond 5 mm
which weighs 7.519 kg.
1.4 藻群体鲜重的称量
每次收获培养池中的地木耳时,将藻群体置于
4o目的筛网 1 h,滤去水分,称量其总鲜重;在测定
地木耳群体生长速率时,用滤纸吸干藻群体表面的
水分后称量其鲜重。
1.5 地木耳群体直径大小的测量及杂藻的鉴别和
计数
更换培养液时,将收获的藻群体用孔径分别为
5、4、3、2、1 mm的筛子逐次分筛,称量并计算不同
大小藻群体所占重量百分比。
每天定时取水样镜检,鉴定杂藻的主要种类,按
浮游植物计数框方格法 进行计数。
2 结果
2.1 地木耳生物量的变化
在正式实验前 ,地木耳在室外培养池中预培养
2O d后作为试验藻群体。首批试验于 7月17日开始
至7月25日结束,初次接种量为 13.8 kg(鲜重),试
验结束时,废弃培养液,收获地木耳并称重。由表 1
数据可见,在经过 5 d的培养期间(第二批),地木耳
的净增量为6.3 kg,单位面积鲜重产量95.9 g·1TI ·
d_。;在 8~10 d的培养期间,地木耳的净增量波动
在 12.6~46.3 kg之间,单位面积鲜重产量波动在
138.5 g·rl ·d ~445.2 g·1TI ·d_。,明显可见,单
位面积鲜重产量随初始接种量的增加而上升。对表
1数据进行数理统计分析表明,初始接种量与单位
面积 鲜 重 产 量 之 间 的相 关 性 极 为显 著 (R 一
0.913)。7月 22日~8月 9日为武汉百年罕见的高
温天气,其中 8月 1日~8月 8日试验期间,气温的
最低温度为 28.1℃,最高达 42[C;培养液的最低温
度为 28℃,最高达 32.9℃(见图 1),在如此高温条
件下,地木耳在室外培养池中仍能维持正常生长(见
图 2)并维持相当的生长速度实属不易。
一 △一
△ ; i
d :
8月1日 8月3日 8月5日 8月7日
时 间 Time(Date)
图 1 8月 1日~8月 8日培养液的温度和气温
Fig.1 Temperature of media and air
2.2 地木耳大小的变化
8月 11日、8月 21日、8月 31日、9月 9日分别
对地木耳群体随机取样进行分筛,从图 3可知,8月
11日时地木耳群体大小主要以 2~3 mm和 3~
4 mm为主,分别占 35.44 和 41.71 ,没有出现直
径超过 5 1Tim的藻群体。到 8月 21日,藻群体大小
主要 以 3~4 mm 为主,占 6O.93 ;其次是 4~
5 mm的藻群体,占鲜重的 21.o4 ;此时有 3.56
的地木耳群体直径达 5 mm 以上。9月 9日收获时,
超过 5 mlTl的地木耳个体达 46.63 。说明在室外
舵 ∞ ∞
2j_BJQ△暑 . 一p一 赠
维普资讯 http://www.cqvip.com
58O 武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
大规模培养条件下,地木耳在生物量剧增的同时,藻 耳群体的旺盛代谢所致。
/J、 譬 : 明本试验设计对获得 3小结 大量的地木耳生物量是有效的

’ 一

一 ‘矗
恻三

时 间 Time(d)
图 2 7月 31日~8月 8日地木耳的生长曲线
Fig.2 Growth curve of Nostoc commune Vauch

恻 8
盖喜
萋薹
委堇
删 ‘芑
.墨

8月l1日 8月21日 8月31日 9B9日
时 间 Time(Date)
图 3 不同直径藻群体所占鲜重的百分比
Fig.3 Ratios of the different size colonies
of Nostoc commune Vauch
2.3 杂藻的种类和数量
8月 22日~8月 31日监测了培养液中杂藻的
种类 和数量,主要的杂藻 种类 有蛋 白核 小球藻
(Chlorella pyrenoidosa)、普通小球藻(C.vulgaris)、
椭 圆小球藻 (C.ellipsoiodea)、栅藻 (Scenedesmus
sp.)、多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)、固氮鱼腥
藻(A.azotica)、单鞭金藻 (Chromulina ovalis)、三
叶四角藻(Tetraedron trilobulatum),其中以固氮鱼
腥藻为主。杂藻的细胞数量随培养时间的延长逐天
增加,至第 7 d杂藻的增长速率减缓。镜检中发现,
培养液中同时存在许多的地木耳藻丝,可能因地木
地木耳是一种很值得推广的营养保健野菜。人
工养殖的地木耳呈墨绿色,色泽鲜美;钾、钙、镁等矿
质元素含量丰富,是一种极具发展前景的食品。本文
首次涉及地木耳的规模化培养,初步结果显示,地木
耳能在夏季高温季节正常生长,平均生长速度可达
248.8 g·m ·d_。,其藻群体的大小也相当可观。
通常情况下,污染生物对微藻的规模化培养影
响较大 ,本实验采用 BG一11。培养基 ,其 pH值接
近中性 ,易受到杂藻的污染,而笔者能够将污染藻类
的数量控制在不超过地木耳鲜重的 1 ,主要采取
筛洗手段,即在接种时,将作为初始藻种的地木耳反
复筛洗并镜检后再接入培养池,对减少杂藻的数量
可起到事半功倍的效果。
参考文献 :
[1] 王新生.几种常见野菜的药用与食疗[J].中国野生
植物资源,1995(2):56—59.
[2] 胡鸿钧 ,李尧英,魏印心.中国淡水藻类I-M].上海 :科
学技术出版社,1980.52—53.
[3] 赵遵 田,樊守金.山东野生蔬菜资源调查研究[J].山
东科学,1997,10(2):29—34.
[4] 张德山.烟台市近郊野生蔬菜资源初报[J].烟台师范
学院学报(自然科学版),1997,13(3):21 3—216.
[5] 胡文海,肖宜安.井冈山野生蔬菜资源调查[J].吉安
师专学报(自然科学),1998,19(6):60—64.
[6] 李敦海,刘永定.近十年中国地木耳研究概况[J].水
生生物学报 ,2003,27(4):408—412.
[7] 马骥,王勋陵,祁斌.生物监测的多指标模糊综合评判
[J].西北植物学报,1997,17(2):247—250.
[8] Rippa R,Deruelles J,Waterbury J B,Herdman M,
Stanier R Y.Generic assignments,strain histories
and properties of pure cultures of cyanobacteria[J].
J Gen Microbiol,1979,111:1— 61.
[9] Dodd J C.Elements of pond design and construction
I-A].In:Richmond A ed.Handbook of microalgal
mass culture[M].Florida:CRC Press Inc,1 986.
265— 283.
[103 章宗涉,黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:
科学出版社,1991.333—339.
∞ m O
维普资讯 http://www.cqvip.com