全 文 ：NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响＊
吕　富 ,林伟峰 ,石祥根
(盐城工学院 化学与生物工程学院 , 江苏 盐城　224003)
摘　要:在室温 17 ～ 26 ℃、2000 Lx连续光照条件下 ,研究了植物生长调节物质 NAA对小球
藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响。结果表明 ,与对照组相比 , 0.25 ～ 4.0 mg/L的 NAA对
小球藻的生长及叶绿素和蛋白质含量都有不同程度的促进作用 ,其中 2.0 mg/L的 NAA对小
球藻的生长及叶绿素和蛋白质含量的促进效果最佳 。
关键词:小球藻;NAA;生长;叶绿素;蛋白质
中图分类号:S963.213　　文献标识码:A　　　文章编号:1671-5322(2006)02-0042-04
　　小球藻(Chlorelavulgaris)营养丰富 ,蛋白质
含量一般占干重的 50%左右 ,藻体中必需氨基酸
的含量丰富均衡 ,并且富含 EPA、DHA和各种维
生素与矿质元素 ,是人类理想的保健食品和营养
源 ,经临床实验 ,其特有的多糖 、糖蛋白和糖脂等
物质对多种疾病有良好的疗效 , Tanaka等 [ 1]报道
了小球藻的抗癌疗效 , Yamaguchi[ 2]报道了小球藻
对贫血 、高血压 、糖尿病 、营养不良和神经病等疾
病的独特疗效 ,此外小球藻在水产养殖中也广泛
应用。正是由于该藻的重要作用 ,人们对该藻非
常重视 ,不断探索促进该藻生长和提高其营养品
质的方法 ,一些学者研究了培养液营养盐对该藻
生长和营养品质的影响 [ 3, 4] ,刘世名等 [ 5] 研究了
IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)及 6-BA(6 -
苄氨基嘌呤)三种植物生长调节物质对该藻异养
生长的影响 。
植物生长调节物质具有低毒高效的特性 ,对
高等农作物的增产促收效果显著 ,在高等农作物
生产中的应用已十分普遍 。现在 ,越来越多的学
者开始研究植物生长调节物质对经济微藻生长和
营养品质的影响 ,研究较多的植物生长调节物质
有 IAA、IBA、6-BA、TA(三十烷醇)、2, 4-D(2,
4-二氯苯氧乙酸)、GA3(赤霉素),而关于 NAA
(奈乙酸)对于单细胞藻生长及品质的研究和运
用较少 ,仅见徐淑风等[ 6] 、史成颖等 [ 7]和李师翁
等 [ 8]分别对底栖硅藻 、螺旋藻和蛋白核小球藻
(Chlorelapyrenoidosa)的研究。本文初步研究和
探讨了 NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含
量的影响及其作用机理。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　藻种
小球藻由江苏省海洋研究所提供。
1.1.2　药品
NAA, C12H10 O2 ,化学纯 ,中国医药集团上海
化学试剂公司出品。
1.2　方法
1.2.1　培养液配置
将海水过滤后加热消毒 ,冷却至室温后 ,每
1 000 mL海水依次加入 NaNO3 0.04 g, CO
(NH2)20.04g, KH2PO30.01g, 1%FeC6H5O70.25mL,
维生素 B1 200μg,维生素 B12 200 ng,每加一种营
养元素后经反复摇匀再加入另一种营养元素。
1.2.2　NAA浓度梯度设置
以 1∶4的比例 ,将处于指数生长期的藻种接
第 19卷 第 2期
2006年 6月
盐城工学院学报(自然科学版)
JournalofYanchengInstituteofTechnology(NaturalScience)
Vol.19 No.2
Jun.2006
＊ 收稿日期:2006-03-15
　作者简介:吕　富(1971-), 男 ,江苏东台市人 , 硕士 ,盐城工学院讲师 , 主要研究方向为水生经济动植物营养与生
态生理。
DOI :10.16018/j.cnki.32-1650/n.2006.02.012
入上述配制好的培养液中 ,充分摇匀后将藻液转
移到 24只消毒的锥形瓶中 ,添加 NAA,使得各瓶
中 NAA的最终浓度分别为:0(对照)、0.25、0.5、
1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 mg/L,每个浓度梯度设置
3个平行组。
1.2.3　小球藻的培养和管理
将添加 NAA的各藻液摇匀后 ,置于室温 17
～ 26 ℃、2 000 Lx连续光照条件下培养 ,每天定
时摇瓶 4次 。
1.2.4　小球藻生长的测定
使用 unico-2100型紫外可见分光光度计每
隔 1 nm扫描藻液的吸收峰值 ,并在此波长下测定
不同密度藻液的光密度 ,判断波长的选择是否合
理 。扫描结果在 298 nm波长下藻液的吸光值最
大 ,并且藻液的密度与 OD298值成直线关系 ,满足
方程 y=1.0×107x(x为 OD298值;y为每毫升藻
液的细胞数), R2 =0.987 6。从培养初始时到培
养终止时 ,每天测定藻液的吸光光度值。相对生
长常数 K=(lnNt-lnN0)/t(t是培养时间 , N0是培
养初始时的 OD298值 , Nt是培养 t时间后的 OD298
值),倍增时间 G=0.301/K。
1.2.5　小球藻叶绿素和蛋白质含量的测定
藻液培养 8d后 , 4 000 r/min离心 5 min,获
取藻泥冷冻干燥 ,称取少量(0.018 ～ 0.040 g)藻
粉加入 80%的丙酮定容至 10 ml,避光抽提 24 h,
取上清液分别在 665nm和 649nm波长下测定吸
光光度值 OD665和 OD649 , 根据公式 Chla=13.7
OD665 -5.76 OD649 , Chlb=25.8OD649 -7.6 OD665
计算 10mL溶液中叶绿素 a和叶绿素 b的含量再
除以 10ml溶液中所含藻粉的质量即可算出每克
藻粉中所含叶绿素 a和叶绿素 b的质量。称取少
量(0.2 ～ 0.3 g)藻粉使用凯氏定氮法测定蛋白质
含量。
2　结果与分析
2.1　NAA对小球藻生长的影响
NAA对小球藻生长的影响如表 1所示 ,从第
1 d到第 8d,添加 0.25 ～ 4.0 mg/L的 NAA,藻液
的 OD298值都要相应地高于对照组的 OD298值 ,这
表明 0.25 ～ 4.0 mg/L的 NAA可缩短小球藻生长
的延缓期和延长小球藻的指数生长期时间 ,从而
对小球藻的生长具有促进作用 。当 NAA的质量
浓度在 0 ～ 2.0 mg/L范围内 ,随 NAA质量浓度增
大 ,藻液的 OD298值也相应增大;当 NAA的质量浓
度在 2.0 ～ 4.0 mg/L范围内 , NAA的质量浓度越
大 ,藻液的 OD298值就越小 ,这说明 2.0 mg/L的
NAA对小球藻的促生长作用最佳。由表 1还可
以看出 ,添加适量的 NAA可有效的提高小球藻的
相对生长常数 ,缩短藻细胞的倍增时间。
表 1　NAA对小球藻生长的影响
Table1　EffectofNAAonthegrowthofChlorelavulgaris
NAA质量 　 　 　 　 OD298值 　 　 　 　 相对生长 平均倍增
ρ/mg· L-1 0d 1 d 2d 3 d 4 d 5 d 6d 7 d 8d 常数 K 时间 G/d
0 0.173 0.180 0.206 0.234 0.273 0.318 0.341 0.370 0.404 0.046 0 6.537 5
0.25 0.173 0.187 0.210 0.245 0.286 0.327 0.349 0.381 0.418 0.047 9 6.285 1
0.5 0.173 0.193 0.219 0.251 0.286 0.329 0.363 0.393 0.423 0.048 6 6.197 4
1.0 0.173 0.209 0.241 0.271 0.300 0.328 0.372 0.412 0.436 0.050 2 5.998 4
1.5 0.173 0.216 0.252 0.307 0.337 0.374 0.405 0.447 0.489 0.056 4 5.332 6
2.0 0.173 0.218 0.289 0.348 0.393 0.434 0.474 0.497 0.515 0.059 3 5.079 7
3.0 0.173 0.214 0.250 0.279 0.308 0.336 0.368 0.429 0.477 0.055 1 5.463 1
4.0 0.173 0.179 0.208 0.248 0.301 0.338 0.358 0.419 0.463 0.053 5 5.628 2
2.2　NAA对小球藻叶绿素和蛋白质含量的影响
由表 2可知 ,与对照组相比 ,添加 0.25 ～
4.0mg/L的 NAA对小球藻叶绿素和蛋白质含量
都有不同程度的促进作用 ,各添加组的 Chla、Chlb
和粗蛋白含量都明显高于对照组 ,其中 2.0 mg/L
的 NAA对小球藻叶绿素和蛋白质含量的促进效
果最佳 。这表明添加适量的 NAA不仅可以提高
小球藻的产量 ,而且还可以提高小球藻的品质 。
3　讨论
3.1　NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量
影响的效果
·43·第 2期 吕　富等:NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响 　　　
表 2　NAA对小球藻叶绿素和蛋白质含量的影响
Table2　EffectofNAAonthechlorophylandtheproteincontentofChlorellavulgaris
NAA质量浓
度 /mg· L-1
每克干藻粉中叶绿素含量 /mg· g-1
Chla　　　　　　　　Chlb 干藻粉中粗蛋白含量 /%
0 0.607 7　　　　　　0.675 2 44.68
0.25 0.621 8　　　　　　0.877 5 45.01
0.5 0.623 5　　　　　　0.962 6 45.07
1.0 0.741 1　　　　　　1.034 3 51.85
1.5 0.920 2　　　　　　1.004 5 53.21
2.0 1.039 9　　　　　　1.197 0 57.31
3.0 0.700 8　　　　　　0.833 7 47.04
4.0 0.647 8　　　　　　0.833 7 46.03
　　NAA和其他植物生长调节物质一样 ,它对植
物影响的效果与其施用的浓度有关 ,一般而言 ,在
低浓度条件下促进植物的生长 ,高浓度条件下抑
制生长甚至可以杀死植物体 。本研究结果表明:
0.25 ～ 4.0 mg/L的 NAA对小球藻的生长 、叶绿
素和蛋白质含量都有不同程度的促进作用 ,其中
2.0mg/L的 NAA对小球藻的促进效果最佳 ,如
果进一步增加 NAA的浓度就有可能会产生抑制
作用甚至杀死小球藻。另外 ,不同的植物类型对
NAA的敏感性也不相同 , 徐淑风等 [ 6] 研究发现
0.5mg/L的 NAA即可对底栖硅藻的生长繁殖产生
明显的促进作用 ,史成颖等 [ 7]研究发现 5.0 mg/L
的 NAA对螺旋藻的生长有明显的促生长效果 ,而
李师翁等[ 8]研究发现 NAA的浓度高达 25.0 mg/
L时 ,对蛋白核小球藻也有促生长效果。作者推
测 , NAA对小球藻促生长的效果可能还与培养液
中的营养盐以及培养的环境条件如光照 、温度等
有关 ,当培养液中的某些营养盐的量或培养条件
不适时可能会影响 NAA的促生长效果。郑凌凌
等 [ 9]研究证实:在培养后期当培养液中的硝酸盐
被消耗 , TA乳粉对螺旋藻硝酸还原酶活性的促进
作用减弱 ,在光照强度 500 ～ 3 000 Lx范围内 , TA
乳粉可显著提高螺旋藻的光合活性 ,而在光照强
度 4 000 ～ 5 000 Lx范围内 , TA乳粉对螺旋藻的
光合活性影响不大。 NAA对小球藻的作用是否
也有与 TA乳粉对螺旋藻的作用有相似的情况 ,
这有待于进一步研究证实。在今后 ,加强对 NAA
和营养盐及环境因子相关性研究十分必要 ,这将
有助于在生产实践中更合理地使用 NAA。
3.2　NAA促进小球藻生长的作用机制
NAA是一种生长素类似物 ,其本身并不参与
对植物的营养作用 ,目前 ,人们对生长素调节植物
生长的作用机制还没有完全清楚 ,一般认为生长
素首先与其受体结合 ,进而通过复杂的生理生化
反应诱导特定基因加速表达 ,促进 RNA和蛋白质
的生物合成 ,为细胞的分裂繁殖奠定物质基础。
通过大量的研究 ,人们 [ 10]已经发现存在于植物体
质膜外表面的生长素受体 ABPⅠ和位于细胞核
中的生长素受体 SABPⅠ和 SABPⅡ ,生长素与这
些受体结合 ,形成 “生长素 -受体”复合物 ,可以
识别基因的启动子部位 ,这为上述观点提供了理
论依据 。由试验结果可知 ,适量的 NAA能够提高
藻细胞的蛋白质含量 ,这与上述观点也极为一致。
蛋白质是光合作用的基本结构 ———类囊体的物质
基础 ,而类囊体是光合色素的载体 ,因此 ,藻细胞
蛋白质含量的增高有利于叶绿素含量的增加 ,这
与试验结果一致 。而叶绿素含量的增高又有利于
藻细胞的光合作用 ,可以进一步加速藻细胞内各
种物质(包括蛋白质)的积累 ,这就为促进藻细胞
的生长 、分裂繁殖奠定了物质基础。
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TheEfectsofNAAontheGrowth, ChlorophylandProtein
ContentofChlorelaVulgaris
LVFu, LINWei-feng, SHIXiang-gen
(SchoolofChemicalEngineeringandBiologicalEngineering, YanchengInstituteofTechnology, JiangsuYancheng　224003, China)
Abstract:TheefectsofNAAonthegrowth, chlorophyllandproteincontentofChlorelavulgariswerestudiedunderroomtem-
peratureof17-26℃ andcontinuallightingof2000lx.Resultsshowthatwhencomparedwiththecontrolgroup, theNAAof0.
25 ～ 4.0mg/Lhasdiferentcontribution, ofwhichtheNAAof2.0mg/Lcontributesmosttothegrowth, chlorophylandprotein
contentofChlorelavulgaris.
Keywords:Chlorellavulgaris;NAA;growth;chlorophyl;protein
　　　　　　　　　　　　　　　
(上接第 37页)
Preparation, CharacterizationandPhotocatalysisofPt/TiO2
ZHANGFeng
(DepartmentofMaterialEngineeringofYanchengInstituteofTechnology, JiangsuYancheng　224003, China)
Abstract:TiO2 nanoparticleswerepreparedbyreversemicroemulsionsystemandsol-gelmethodwithtitaniumisopropoxideas
precursor.Pt/TiO2 wasobtainedbyphoto-reduction.ThestructurewascharacterizedbyXRDandXPS.XRDresultsshowed
TiO2 aspreparedwasanataseandtheaverageparticlesizewasabout17 nm.XPSanalysisrevealedthepresenceofPtasmainly
metalicstateandsmaloxidativestate.PhotocatalysistestsshowedthatPt/TiO2 exhibitedhigheractivitythanpureTiO2.The
mechanismofphotocatalyticactivityenhancementofthePt/TiO2 wasdiscussedbyphotoluminescencespectra.
Keywords:Pt/TiO2;sol-gel;photocatalysis
·45·第 2期 吕　富等:NAA对小球藻生长及叶绿素和蛋白质含量的影响