全 文 ：光照强度对琼枝麒麟菜生长及色素含量的影响
方 哲，刘 敏，梁 磊，鲍时翔
(中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南 海口 571101)
摘 要：为了进一步提高琼枝麒麟菜的养殖产量，研究探讨了不同光照强度对琼枝麒麟菜生长及其色素含量的影响。琼
枝麒麟菜对光照强度适应范围比较广，在光照强度 500~11 000 lx均可生长。当光照强度在 2 000~3 000 lx时，琼枝麒麟菜的日
生长率为 1.5%，叶绿素浓度 95.5 μg/g，为最大。随着光照强度的增加，藻蓝蛋白（PC），别藻蓝蛋白（APC）和藻红蛋白（PE）的浓
度分别下降；琼枝麒麟菜表面颜色也会逐渐发生改变，由棕红色变成黄绿色。光照强度对琼枝麒麟菜生长率和色素含量有很大
的影响。
关键词：琼枝麒麟菜；光照强度；生长；色素
中图分类号：Q175 文献标识码：A 文章编号：1004-2091（2012）10-0044-03
琼枝麒麟菜（Betaphycus gelatinum）简称琼枝，
隶属于红藻门（Rhodophyta）、真红藻纲（Florideae）、
杉藻目（Gigartinales）、红翎菜科（Solieriaceae）、琼枝
藻属（Betaphycus），是热带、亚热带性海藻。在我国
主要分布于海南岛、西沙群岛和台湾岛等海区[1]，以
及菲律宾、日本、印度尼西亚等地区。
琼枝中富含的卡拉胶，在食品、医药、日化及其
它科研领域有着极为重要的应用[2]。卡拉胶国际产
量的 90%，是由中国、菲律宾和印度尼西亚大规模
的人工养殖维系的[3]。富含生物活性物质，海藻多
糖、海藻氨酸及多种微量元素等，具有抗肿瘤活性。
琼枝中含有大量的藻胆蛋白，不仅具有良好的捕光
活性，而且在抗病毒、抗癌症、提高机体免疫力、消
炎、抗氧化等方面具有很好的效果[4]。目前，藻胆蛋
白在食品与化妆品添加剂，保健食品生产等方面得
到了广泛的应用，同时在癌症治疗和分子检测研究
方面也受到极大重视。琼枝是极具开发潜质的热带
海洋藻类之一。
作为南海特有的热带海藻，国内对琼枝的基本
生物学特性研究仍相当薄弱。研究主要分析了光照
强度对琼枝生长的影响，旨在为琼枝的人工养殖提
供技术支持，为琼枝的研究提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验藻体取自实验室养殖的琼枝，取琼枝尾端
3~5 cm枝体，以供实验用。
光源采用 1 000 W卤钨灯，通过距离远近和遮
挡调节光强大小，用空调控制水温。各杯置于玻璃
缸内，通过循环水使各杯水温保持（29 ± 0.5）℃。
1.2 实验方法
实验设光照梯度 12 个，分别为：500、1 000、
2 000、3 000、4 000、5 000、6 000、7 000、8 000、9
000、10 000和 11 000 lx，每个梯度设 3个平行组。
藻体培养均采用 1.0 L塑料烧杯培养，每杯放
一个切段，加海水 800 mL，海水取自海口西海岸海
域。海水相对密度 1.024，pH值 8.53，每 10 d更换 1
次海水。用氮∶磷∶钾=16 ∶ 7 ∶ 8的农用复合肥配制
500 ∶ 1的肥料水，每 5 d将琼枝置于肥料水中浸泡
5 min。
1.3 测定方法与数据分析
藻体日生长率（DRG）计算公式为：
DRG=Wf-WiWi×d
×100%
式中：Wi为起始重量，Wf为最终重量，d 为培养天
数。
叶绿素含量测定方法参见文献[5]。称量琼枝（吸
水纸吸干表面水分）0.5 g，加入 5 mL，80%的丙酮、
少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，过滤，定容至 20
资助项目：国家科技支撑计划（2012BAC18B04）；农业科技成果转化项目（2008GB23260410）；中央级公益性科研院所基金
（ITBB11-0207）
作者简介：方 哲（1974-），男，工程师，研究方向为海洋生物学.E-mail：fangzhe@itbb.org.cn
通讯作者：鲍时翔，研究员.E-mail：bsxhhq@yahoo.com.cn
水 产 养 殖
Journal of Aquaculture
Vol.33，No.10
Oct. 1，2012
第 33卷第 10期
2012年 10月 1日
doi：10.3969/j.issn.1004-2091.2012.10.010
mL，用 80%的丙酮做对照，测 663 nm和 645 nm处
光吸度。根据公式计算单位重量琼枝叶绿素含量。
Cha（mg/L）=12.7 A663 - 2.69 A645
Chb（mg/L）=22.9 A645 - 4.68 A663
藻胆蛋白含量测定方法参见文献[6]。称量琼枝
（吸水纸吸干表面水分）0.5 g，加 pH值 7.0磷酸缓
冲液、石英砂研磨，定容至 25 mL，-20 ℃冰箱内冷
冻 12 h，取出解冻，3 000 r/min离心 15 min，取上清
液，用磷酸盐缓冲液做空白，测 620、652和 630 nm
处吸光度。根据计算公式计算单位重量琼枝中 3种
藻胆蛋白的含量。
藻蓝蛋白（PC）（mg/mL）=0.187A620-0.089A652
别 藻 蓝 蛋 白 （APC）（mg/mL）=0.196A652 -
0.041A620
藻红蛋白（PE）（mg/mL）=0.104A562-0.253PC-
0.088APC
数据以平均值表示，所得数据用统计软件
SAS9.0进行单因子方差分析，以 P<0.05为差异显
著水平。
2 结果
2.1 光照强度对琼枝颜色的影响
在光照强度从 500~11 000 lx范围内琼枝均可
存活，低光强下琼枝颜色呈红色，高光强下琼枝颜
色呈黄绿色，在这个范围内光照强度由低到高的变
化过程中琼枝颜色逐渐由红变绿。
2.2 光照强度对琼枝日生长率的影响
琼枝在光照强度 3 000 lx时日生长率最高，达
到 1.5%，光强的升高和降低都抑制了琼枝的日生长
率（图 1）。方差分析表明，琼枝在光强 3000 lx条件
下日生长率显著比其他光强下高，但在 4 000 lx和
5 000 lx条件下差异不显著，1 000、2 000、7 000和
8 000 lx实验组差异也不显著。
2.3 光照强度对叶绿素含量的影响
光强 2 000 lx时叶绿素 a含量最高，达到 95.5
μg/g，随着光强的升高或降低叶绿素 a含量均呈下
降趋势，不同光照强度条件下琼枝叶绿素 a含量差
异显著。光强 2 000 lx时琼枝叶绿素 a含量显著比
其他条件下高。光强对叶绿素 b影响不大，含量一
直处于较低水平（图 2）。
2.4 光照强度对藻胆蛋白含量的影响
光强对藻胆蛋白含量的影响与其他因素不同，
藻胆蛋白含量随着光强的升高而降低，即光强越高
藻胆蛋白含量越低，光强越高藻胆蛋白含量越低。
光强从 500 lx升高到 8 000 lx，PC、APC、PE含量分
别从 992，541，996 μg/g 降低到 407，125，251 μg/g
（图 3）。方差分析表明最低光照强度 500 lx时琼枝
中藻胆蛋白各组分 PC、APC、PE含量显著比其他条
件下高。
图1光照强度对琼枝麒麟菜日生长率的影响
图2光照强度对琼枝麒麟菜叶绿素含量的影响
图3 光照强度对琼枝麒麟菜胆蛋白含量的影响
45第 10期 方 哲，等 光照强度对琼枝麒麟菜生长及色素含量的影响
光照强度（klx） 光照强度（klx）
光照强度（klx）
3 讨论
琼枝在光照强度 3 000 lx生长最快，达到 1.5%，
随着光照强度的升高生长率逐渐降低。麒麟菜的生
长率还与水深、放养密度和施肥等有关[7，8]。实验得到
的生长率数据并不是最佳条件下结果，相关研究有
待进一步进行。实验中琼枝在光强 500~11 000 lx都
可以存活，说明琼枝对光强的适应范围比较广，因此
在海区养殖中阴天光强不足一般不会造成琼枝的大
量死亡，对生产的威胁不大。琼枝对海水盐度和温度
要求较为严格，对光强适应范围比较广。
叶绿素 a含量大小与琼枝生长率趋势基本一
致，叶绿素 b变化不明显，差异不大。叶绿素 a是所
有植物的最重要的光合作用色素，而叶绿素 b作为
辅助色素，在海藻中光合作用中不起重要作用。
藻胆蛋白含量高低与光强大小明显相关，与琼
枝生长率无直接关系。光强越高藻胆蛋白含量越
低，反之光强越低藻胆蛋白含量越高，光强较低的
时候需要较多的光合色素来补偿光强的不足。在低
光强（高于光补偿点）下，藻胆蛋白的合成增强，这
是海藻对光限制的一种适应行为，通过藻胆蛋白数
量的增加来保证藻体的光合作用的进行。当然，黑
暗和弱光（低于光补偿点）不利于藻胆蛋白的合成。
藻胆蛋白各组分含量一般是叶绿素 a 的 10 倍左
右，一方面说明藻胆蛋白在琼枝光合作用中起着重
要作用，另一方面也可以为从琼枝中提取藻胆蛋白
提供依据。
参考文献：
[1] 匡 梅，曾呈奎，夏邦美.中国麒麟菜家族的分类研究[J].海
洋科学集刊，1999，41：168-198
[2] 宁发子，何新益，殷七荣，等.卡拉胶的特性与应用[J].食品
工业，2002，3：30-32
[3] 张 婷，时 旭，何建华，等. 麒麟菜属和卡帕藻属海藻的
ISSR初步分析[J].海洋学报，2011，33（3）：173-178
[4] 张美如，许 璞，朱建一，等.藻胆蛋白的研究和应用[J].科学
养鱼，2006，10：69-70
[5] 侯福林.植物生理学教程[M].北京：科学出版社，2005，57-
58
[6] 张薇君，郝纯彦.出口螺旋藻粉中藻胆蛋白测定方法的研
究[J].光谱仪器与分析，1999，3：8-9
[7] Hurtado A. Q. Growth and carrgageenan quality of Kappa－
phycus striatum var.sacol grown at different stocking densities，
duration of culture and depth[J]. J Appl Phycol. 2008，20：551-
555
[8] Clinton J. D.，Lluisman A. O.，Trono G. C.. Laboratory and
field growth studies of commercial strains of Eucheuma dentic－
ulatum and Kappaphycus alvarezii in the Philippines[J]. Journal
of Applied Phycology.1994，6：21-24
（收稿日期：2012-08-17）
The effect of different light intensity on the growth and
pigment content of Betaphycus gelatinum
Fang Zhe，Liu Min，Liang Lei，Bao Shixiang
(Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology，Chinese Academy of Tropical Agricultural Science，HaiKou
571101，China)
Abstract：Research on the effect of different intensity of illumination on growth and pigment contents of Eu－
cheuma algae (Betaphycus gelatinum) was essential to further improve the product of cultivation. Eucheuma algae
were adapted to circumstance of a wide range light intension, and could grow well during the treatment of light
intension of 500~11 000 lx. Under the treatment of 2 000~ 3 000 lx light intension，Eucheuma algae got its daily
growth rate of 1.5% and reached the most content of chlorophyll a. With the increase of light intensity, three pig－
ments content of PC, APC and PE were all exhibited decline. Meanwhile, the surface color of Eucheuma algae
were also gradually transformed from brown-red into yellow-green. These results showed that growth and pigment
content of Eucheuma algae were influenced by light intension.
Key words：Betaphycus gelatinum；light intensity；growth；pigment
46 水 产 养 殖 33卷