全 文 ：徽 生 物 学 通 报 1 9 9 3年 20 ( 4 )
特定红外辐射对钝顶螺旋藻生长的影响①
谭辉玲 薛建刚
(重庆大学应用化学研究所 , 重庆 6 3 0 0 4 4)
摘要 在室内和荧光灯照射条件下培养钝顶螺旋藻 ( 5户份` 、 尸 la枷后 ) 。用特定红外辐射适当处
理该藻种 , 可改变该燕的生长动力学曲线 。在本实脸条件下 , 可提高最大生物量 I J 42 % 。此外 , 还考察了
该特定红外辐射影响该藻生长的原因 。
关工润 钝顶螺旋藻 ( SP `川“ 、 尸才口忿翻3。 ) ; 特定红外辐射 ; T D P , 生长动力学曲线
钝顶螺旋藻 (孙 i、 l’ an P l a t en st’ ) 属于蓝
燕 (即蓝细菌 ) 类 , 是一种多细胞微生物 。 由于
它具有独特的营养价值 , 近年来 , 已由国外引
进藻种并试生产成功 . 但在目前它的生产成本
尚高 , 因而限制了商业价值 .本研究通过利用特
定红外辐射的生物学效应 , 提高了该螺旋藻的
生长速率 , 从而实现了增产 .
红外辐射的生物学效应 , 早已受到国内外
的重视〔 ,一 ” , 但它对螺旋藻生长动力学的影响
尚未见报道 。 ①
材料和方法
(一 ) 材料
1
. 供 试 藻 株 : 钝 顶 螺 旋 藻 ( SP i、 il an
P la t。泊 ) , 由西南农业大学植物生理生化教研
室提供 。
2
. 药品 : 所用药品全为国产市售 。 化学纯的
有 : 碳酸氢钠 、 销酸钠 、 硫酸钾 、 抓化钠 、 硫
酸模 、 三抓乙酸 、 冰乙酸 、 氢氧化钠 、 盐酸 . 分
析纯的有 : 麟酸氢二钾 、 碑酸氢二钠 、 磷酸二
氢钠 、 高锰酸钾 、 亚硝酸钠 、 草酸 、 对氨基苯
成酸 、 。 一蔡胺 。 用燕馏水配制试液和培养液 。
3
. 培养基 : 采用简化培养基 C F T R I 配
方。 .
4
. 仪器 : 特定红外辐射源用 C Q 一 12 型 T D P
治疗仪 , 波长范围 2一 25 ” m , 功率密度 3 2m w /
e m
. , 重庆巴山仪器厂制造 ; T G 3 2 s A 型万分之
一光电分析天平 (上海 ) ; 电热真空干燥箱 (天
津津北真空仪器厂 ) ; 8 0 0型离心机 (上海手术
器械十厂 ) ; 7 2l A 型分光光度计 (四川仪表九
厂 ) 。
(二 ) 方法
1
. 培养箱 : 68 x 46 x 6 5c m ,的木柜 , 用其中
放置的恒温水浴调节和控制柜中气温 。 在柜中
左 、 右和后面三方分别安装 Z o w 日光灯管 1支 ,
柜顶方悬挂 1支 30 W 环 型 日光灯管 。 藻池表面
达光照度 1 10 lx 。培养容器用 80m l玻瑞烧杯若
干个 , 每杯杯 口盖玻片一块 .
2
. 培养方法 :
( l) 特定红外辐射处理藻种 ; 处理方式见
表 l 。
( 2) 接种 : 每组种液用 3个烧杯均量分装 ,
总量 9 0m l , 用移液管吸取 . 每杯分别加入培养
基液至 s om l 刻度 (即每组总量为 2 4 o m l ) 。 置于
暗柜内放置 24 小时 。 以后每天光照 10 小时 ,断光
1 4小时 , 并跟踪测定吸光度 A 值 ( 7 2 1A 型分光
光度计上测定 , 移液管吸取试样 , 测 A 值后再
倒回原培养烧杯中 , 并用少量燕馏水冲洗比色
皿 , 洗液一 并返回培养杯中 ) . 柜中气温 3 0 士
1℃ 。每天搅动藻液 3次、 侧 A 值前 , 补充蒸馏水
使液面保持在 8m0 l 刻度 。 取 3个培养杯藻液 A
~ 叫口` 一 .
一` . . , 日冲. -
芭卜 ,
① 本工作得到了杨大析教授和周小华同志的帝助 . 特此致
谢 。
② 引 自农牧渔业部螺旋藻研究协作组编写的资料 “ 蓝 藻
— . 旋藻的开发利用与生物技术 ” , 江西省农科院科技悄报研究所出版 ( 19 8 5 ) 。
19 9 3年 2 0 ( 4) 徽 生 物 学 通 报
值的平均值为 1个组的实验 A 值 (以下同) 。
3
.藻中硝酸还原酶活力测定 :硝酸还原酶
是该藻生长的关键代谢酶之一 。 为考察红外辐
射影响藻生长的原因 ,测定了该酶的活力 。测定
.』卜~ 方法依据文献 〔4〕。 每天测 1次 , 共 9次 。
4
. 藻中叶绿素含量测定 : 螺旋藻中仅含叶
绿素 。 , 其含量测定依据文献 〔4〕 .
.
/ 产
ùbn甘昌.咬一
时间 (d )
图飞 钝顶螺旋燕生长曲线
~ 搜少
结果和讨论
(一 ) 藻生长曲线
以藻液吸光度 A 5 。为纵 坐标 , 生长时间
t d( ) 为横坐标作图 (图 1 ) 。 为考察各组间的显
著性差异程度 , 对 n 对实验数据进行了 t 一检
验 。 由于第2组和对照组差异最小 , 故作如下配
对进行比较 : 2一对 , 1一 2 , 3一 2 , 3一 1 。结果
见表 2 。
表 2中 t 值 , 各组都大于 t o . 。。 : 一 4 . 7 8 1 , 达到
了极显著差异水平 。其差异次序为 : 第3组 > 第
1组 > 第2组 。这说明在本实验条件下 ,红外辐照
螺旋藻种的确可以促进螺旋藻生长和提高产
量 。 而且以辐照 5小时效果最好 。
曾试验在生长初期 , 每天辐照 1次 , 每次仍
照 l 小时 , 虽总辐照时间仍为 1 、 3 、 5小时 , 但
生长曲线和对照组不存在显著性差异 。 只有处
理藻种时才产生显著影响 , 其原因尚待深入研
究 。
图 1的开始点 , 各组 A 。值有少许相差 , 但未
达极显著性程度 , 各组 A 。值为 : 0 . 220 (对照 ) ,
0
.
2 3 0 ( 1组 ) , 0 . 2 2 0 ( 2组 ) , 0 . 2 4 0 ( 3组 ) 。尤
其第 2组的 A 。和对照组完全相同。 所以 , 生长曲
线的显著性差异不会是由于接种浓度之差产生
的影响 。
表 1 红外辐服璐种方式
组 别 试 脸 组
对 照 组—1 2 3处理爪计时间 ( h ) — 1 3 5辐服距离 c( m ) 30其它条件 试样在流水冷却下受辐照 . 每照 1小时 , 间停半小时 , 燕种总 t 各 10 0 m l .衰 Z t 一位脸结 . (t 位 )月卜~ ~ 砚对组别第 l次实脸第 2次实脸 2一 对照7 . 4 5 3 67。 7 0 3 3 4 . 9 9 5 15。 0 1 13 5 . 4 4 8 25 . 3 3 1 9 5。 5 6 2 95。 4 2 9 7据自由度 F二 n 一 1二 9 , 从 t 一检脸表中查得 . t o . 。 : 二 2 . 2 6 2 , t o . o : 二 4 . 7 8 1
徽 生 物 学 通 报 1 9 93年 2 0(4 )
(二 )生长动力学模型
选取 V r eh ul st 一P e ar l 方程 〔 5,为生长动力学
模型 ,
L
A
,
=— ( l ), Ll + (于 一 l ) e 一 ` “、 A 。其中 A : 表示生长到时间 t 时的生物量 , 在此 ,是 t 时藻液的吸光度 。 A 。是生长开始时藻液的吸光度 , L 是极限生物量 , 即藻液的最大吸光
显然 , K 和 L 是表征藻生长快慢的两个重要参
数 。将辐照 5小时的藻生长数据 , 按 ( l) 式拟合 ,
结果如图2 , 数据列于表 3 。表 3中的 拌是比生长
速率 , t 是 t一检验统计量 。采用的拟合公式和各
参数关系如下 :
~
、 .产了、少,自nj连`了、矛亨、
d A
d t 一
A 一 L (/ 1 十 B · e x P (一 川 ”
B = ( L / A
。 ) 一 l
d A / dt ~ K L A 一 产月度 , K 是生长速率常数 。在对数期 , K L A
参 数
对照组
1 组
2 组
3 组
班生长曲线拟合结 .
T’ ” ’沁一 ”
0
.
6 6 5 2
。
2 6 1 0
。
2 1 8
0
.
8 54 2
。
7 5 1 0
。
2 2 2
0
.
9 8 9 2
0
.
9 9 3 1
1 9
。
0 9
2 3
。
9 5
0
.
7 73 2
。
6 3 3 0
。
2 2 0
0
.
9 4 1 3
.
0 3 5 0
。
2 2 8
0
。
9 9 4 3
0
。
9 9 3 2
2 6
.
3 8
2 4
。
1 3
时间 (d )
图 2 第 3组燕液生长曲线拟合
(’ O 实验值 , “ 一 . 拟合线 )
表 3指出 ,相关系数 R ) 0 . ” , 说明拟合效
果很好 。各实验组的最大生物量 L 和 比生长速
率 拌都高于对照组 。第 3组最高 , L 和 拌分别为
对照组的 1 . 42 倍和 1 . 05 倍 。 拜达 5%之差 , 这再
次说明 , 生长动力学曲线的显著性差异 , 不是由
于接种浓度差造成 , 而是因藻种受红外辐照后
产生的影响 。
(三 ) 硝酸还原醉活力和叶绿素 a 含 t
酶活力测定结果列于表 4 , 叶绿素 a 含量列
于表 5 。 由表中结果看出 , 红外辐照提高藻中硝
酸还原醉活力达到平均两倍多 , 而且提高了藻
中叶绿素 a 含量达 15 一 23 % . 这说明红外辐射
处理藻种之所以能提高藻产量 , 可认为是由于
红外辐照能提高代谢酶活力和加强光合作用所
致 。 另外 , 通过光谱分析还发现 〔. 〕 , 红外辐射还
能提高藻中藻蓝蛋白六聚体含量 , 而六聚体比
之单体和三聚体传能更有效 〔” , 从而提高藻的
光合效率 , 促进藻生长 。 一 . . 、 卜 .
组 别
l
6 0
。
6 6
8 3
。
0 7
10 3
.
2 9
农 4 确 . 还 - . 活力 (亚确. 梢阳 / g 鲜 , · h)
生 长 时 间 ( d )
3 5 7 }
活力平均 l 比率
4 2
.
0 1
7 5
.
6 9
9 2
.
5 7
2 4
.
6 4
6 2
.
9 4
6 2
。
0 2
1 5
.
9 6
53
。
3 0
6 1
。
0 2
1 5
。
9 5
7 6
。
8 1
7 2
。
50
3 1
.
8 4
70
.
3 6
7 8
。
2 8
2
.
2 1
2
.
4 6
组照23对第
1 9 9 3年 2 0 ( 4) 徽 生 物 学 通 报
衰 5
生
蕊中叶姆素 a 含 t比值
长 时 间 () d
样 品 对 平 均 值
、月匕 ~第 2组 /对照组
第3组 /对照组
1
.
1 9 1
.
07 1
.
9 2
1
.
21 1
.
3 1 1
.
4 0
今 考 文 献
~ ~月卜目 .一
1
.
S m i t h T Fa n dM R
o s s:知止亡门a t`二a l J四阴a lo f Pe P-
t浦 d己 Re J亡a c r h, 14 : 3 1 3 , 1 9 7 9 .
2
. 杨太保 : 河北省科学学报 . 2 : 4 4 , 1 98 5 .
3
. 谭辉玲 : 自然杂志 , 13 ( 8 ) : 50 7 , 19 9 0 .
4
. 华东师范大学生物系植物生理教研组 : 植物生理学实
验指导 , 第 73 和 8 8页 , 高等教育出版社 , 上海 , 1 9 8 6 。
5
.
S p ia n J D 著 . 谢正祥等译 : 生物学中的 B A sl C 一计算
机模型 , 第28 页 . 科学技术文献出版社 , 庆分社 , 里庆 ,
1 98 7
。
6
. 谭辉玲等 : 生物化学与生物物理进展 , 18 (5 ) : 3 7 ,
19 9 1
。
7
.
eB
r n s D 5 e t a l
. :
C流心附 . R司二 89 : 8 0 7 , 19 8 9 .
( 1 9 9 2
一
0 1
一
0 7收稿 )
云南省乳品中乳杆菌的鉴定
刘荫武 张以芳 赵本杨
(云南农业大学牧医系 , 昆明 6 5 0 2 01 )
~ 月. . 摘耍 从云南省各种乳制品的 8 份样品中 ,共分离鉴定出 29 种 、 21 7株乳杆菌 。检查了我省乳制品及
其自然发醉剂中乳杆菌的种类 , 其中许多菌株产酸 、 产香等性能良好 , 有一定开发应用价值 .
关往词 乳制品 ; 乳杆菌 ; 鉴定
舀山~
我国历来有用乳酸发酵加工乳品和酸菜等
食品的传统习惯 , 现在更广泛应用于发酵工业 、
食品加工 、 乳品制造 、 医药卫生和饲料生产等许
多方面 。近年来 , 也用乳杆菌生产乳酸 、 丙酮酸
盐 、 L 一赖氨酸 、 天冬氨酸激酶和维生素 B l :等生
物制品 〔, 一 ’ 〕 。乳杆菌还能维持动物体内正常菌
群 , 调理生物体的生理机能和增强机体的免疫
力 〔二 , 〕 。近年来还发现其它许多保健与治疗因
子 , 如维生素的合成 、 乳酸菌素的产生和干扰素
的诱导等与乳杆菌有关 〔 , “ ,川 。
我省幅原辽阔 , 民族众多 , 乳品加工业历史
悠久 ,方法各异 , 品种繁多 , 尤其是邓川的乳扇 ,
中甸的酥油 、 奶渣 , 路南的乳饼等 , 工艺独特 ,
别具风味 , 早已驰名中外 。可是微生物方面的系
统研究尚属 空白。 为开发利用这 一宝贵的生物
资源 , 我们首先对我省乳品中乳杆菌进行了分
离与鉴定 。 ①
材料与方法
1
. 样品 : 从中甸 、 邓川和路南等地 , 按采样
单的要求 , 无菌采取酥油 、 奶渣 、 乳扇 、 乳饼和
酸乳清 (发酵剂 ) 置无菌容器内 , 尽快送到实验
① 中国科学院徽生物研究所凌代文剐研究员曾予指导 ;我校
黄文忠 、 张伟 、 施春雄 、 刘旭川 、 熊继李 、 和丽芬 、 山会
芬等同志参加部分工作 . 在此一井致谢 .
本研究为云南省自然科学基金资助课题 。