全 文 ：研 究 与 探 讨
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!# 年第 $ 期
食品工业科技 食品工业科技
醋酸盐对螺旋藻生长
多糖及光合色素含量的影响
和
（贵州工业大学发酵工程与生物制药省级重点实验室，贵阳 !!#） 于丽娟 何腊平 张义明
摘 要：研究表明，醋酸钠作为有机碳源能显著提高螺旋藻的生
长速率和细胞产率，同时还可促进螺旋藻多糖和光合色
素的生成。本试验得出醋酸钠浓度为 $%& ’ ( 时，螺旋藻获
得 )%!*& ’ ( 的最大细胞产率，与对照相比，细胞产率提高
了近 +,-。添加醋酸钠后多糖含量最高可增加 *%. 倍左
右，光合色素含量几乎增加一倍。
关键词：螺旋藻，多糖，光合色素，醋酸钠
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中图分类号：!#$%&’() 文献标识码：*
文 章 编 号 ：+,,#-,.,/（0,,%）,.-,,/0-,.
收稿日期：0,,.-+,-01
基金项目：国家自然科技基金资助项目（$/01,,,+）；贵州省自然科技
基金资助项目（.,,.）$,2!。
螺旋藻是一种单细胞丝状蓝藻，蛋白质含量高
达 /,234,2，还含有丰富的碳水化合物、维生素、多
不饱和脂肪酸及微量元素等物质，并且含有人体不
能自身合成的 ) 种必需氨基酸，且氨基酸含量平衡，
易于消化和吸收5+6。螺旋藻中的藻多糖因具有增强人
体免疫力和对损伤的修复能力、防癌、防辐射损伤、
抗突变、抑制癌细胞 78* 的合成和抗衰老等作用，
尤为引人注目 506。因此，螺旋藻作为一种新型蛋白食
品资源，有着极其重要的营养、保健和药用等开发潜
力，并成为联合国粮农组织推荐的健康食品。
但是传统上一直认为，螺旋藻是一种光合自养
生物，它的生产都是采用光合自养培养，对环境条件
的依赖性强，产率难以提高，这极大地制约了螺旋藻
产业的发展。近年来，人们发现螺旋藻能利用有机碳
源进行混合营养生长，并在产率和生长速率上得到
提高 5.9:6。本论文将在此基础上探讨醋酸盐作为补充有
机碳源对螺旋藻混合营养生长及藻多糖和光合色素
含量的影响，以期获得富含多糖的高细胞产率的螺
旋藻。
% 材料与方法
%&% 材料与仪器
叶黄素 含 ;<=>?@ )$2，A;
F7G公司，GHIJ级；其它试剂 为分析纯。
F>KBEC@ LM;N +0$ 型高效液相色谱仪，岛津
OP-0$$, 分光光度计，F>KBEC@ L-+$Q 型离心机，
RG-SJ数字式酸度计。
%&! 菌种和培养方法
钝顶螺旋藻 TCKUV-410 由中科院武汉水生生物
研究所提供，采用 WCXXM在混合营养培养中，根据实验需要添加不同浓度的
醋酸钠，培养基的初始 RG为 1&’。
培养方法是：将藻种接入装有 +,,EI 培养基的
0’,EI 三角瓶中进行培养，培养温度为 S,Y，光强度
:B;Z，连续光照下摇瓶培养 1N，摇瓶速度为 +0,X [ E?@。
%&$ 细胞浓度的测定
细胞干重浓度的测定见先前的报道5’6。
%&# 螺旋藻多糖的分离提取
藻液经细纱布过滤，收集螺旋藻新鲜藻泥放入
烧杯，水洗后用超声波破碎，调至 RG+,，用热水抽提
法提取螺旋藻胞内多糖，用 >\CD> 法去蛋白质和细
胞色素5/6，乙醇-丙酮法洗涤得螺旋藻粗多糖。
%&’ 多糖含量的测定
本实验采用苯酚-硫酸显色反应进行螺旋藻多
糖含量的测定5/6。
%&( 脂溶性色素的提取
!
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2004.03.012
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研 究 与 探 讨
!# 年第 $ 期
食品工业科技 食品工业科技
取 !# 螺旋藻培养液于离心管中离心并加水
洗涤 $%& 次，弃去上清液加入 &# ’()的丙酮水溶
液，置于超声波水浴器中进行细胞破碎，离心后取上
清液。
! 结果与讨论
!%& 醋酸钠对螺旋藻生长的影响
在螺旋藻基本培养基中加入醋酸钠作为有机碳
源后，培养过程中螺旋藻的生长情况见图 $。由图 $
中可以看出，醋酸钠能促进螺旋藻的生长，在一定的
浓度范围内，随着醋酸钠用量的增多，螺旋藻的生长
加快，产率增加。当醋酸钠浓度达到 *+,- . / 时，生长
最快，最终细胞干重浓度达到最大值（$+0$- . /）。但超
过这个范围，则螺旋藻的生长速率随醋酸钠增加而
减少。以上结果表明，醋酸钠作为一种补充有机碳源
和能源，能强化螺旋藻异养生长的能力，促进螺旋藻
生长，从而提高了螺旋藻的细胞产率。同时也看到，
醋酸钠是一种限制性底物，过高的浓度反过来会抑
制螺旋藻的生长。
!%! 醋酸钠浓度对培养基 ’(变化的影响
图 & 是不同浓度的醋酸钠对螺旋藻生长过程中
培养基 12 变化的影响，从图 & 中可看出，不添加醋
酸钠的螺旋藻培养基中 13 随生长变化较为明显，其
原因是在不添加醋酸钠的培养液中，碳酸氢钠作为
主要碳源，随螺旋藻的生长，碳酸氢钠逐渐被消耗而
转变为碳酸钠，从而使 13 升高。添加醋酸钠的培养
液，随醋酸钠含量的增加，13 变化越慢，这表明螺旋
藻优先利用醋酸钠作为碳源，到生长后期，醋酸钠利
用完毕，再继续利用培养液中的碳酸氢钠，从而使
13 明显升高，这可以从醋酸钠含量为 ,+$)的 13 变
化曲线中看出。
!%$ 醋酸钠对螺旋藻多糖含量的影响
在培养基中添加醋酸钠，螺旋藻多糖的含量也
受到影响，醋酸钠对多糖含量的影响见表 $。从表 $
中可以看到，当培养基中未添加醋酸钠时，螺旋藻多
糖含量仅占细胞干重的 4+55)；当培养基中添加了醋
酸钠时，螺旋藻多糖含量明显提高，其最高含量达到
细胞干重的 6+64)，与未添加醋酸钠相比，多糖含量
增加了一倍多。由此可见，在螺旋藻的培养中添加醋
酸钠作为补充碳源既能加快螺旋藻的生长速度，又
能增加螺旋藻多糖的含量。
!%# 醋酸钠对螺旋藻色素含量的影响
表 & 为不同醋酸钠浓度下螺旋藻中主要色素测
定结果。可以看出，当在培养基中加入醋酸钠后，螺
旋藻中类胡萝卜素及叶绿素含量几乎增加一倍，但
随着醋酸钠加入量的增加，其含量有所下降。由此表
明，加入醋酸钠作为有机碳源后，可促进螺旋藻中类
胡萝卜素及叶绿素的生成。
$ 结论
醋酸钠作为补充有机碳源能支持螺旋藻混合营
养生长，在一定浓度范围内能明显提高螺旋藻的生
长速率和细胞产率，同时还可促进螺旋藻多糖和光
合色素的生成。
参考文献：
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醋酸钠浓度（- . /）
, $+, &+, 4+, 5+, a+,
细胞干重（- . /） $+,W $+$, $+$U $+a$ $+&6 $+,,
多糖含量（)干重） 4+55 a+W4 U+4a 6+U5 6+64 U+45
表 $ 不同醋酸钠浓度下的螺旋藻多糖含量
色素
醋酸钠浓度（- . /）
, $+, &+a a+,
叶黄素b玉米黄质 ,+]4 $+a] $+a$ $+4W
!^胡萝卜素 $+,W &+$, $+W6 $+W&
叶绿素 : $$+4$ &$+46 $]+WU $W+U6
表 & 不同醋酸钠浓度下螺旋藻中主要色素含量（- . -）
!
研 究 与 探 讨
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食品工业科技 食品工业科技
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4b5 朱英P罗永明P严喜鸾P曹岚a 螺旋藻多糖含量的测定4L5a 时
珍国医P+,,,P+c^._0RRa
（河北科技大学环境科学与工程学院，石家庄 !!!#$） 韩 菊 魏福祥 王改珍 郝莉莉 王金梅
摘 要：分别用乙醇循环法、超临界流体萃取法、超临界流体萃
取%精馏法从生姜中提取活性物质姜酚。对提取产物进行
了定性定量分析，产物的 &’、() 谱图均与标样一致。用
*+,- 法进行定量分析，工作曲线的回归方程为 ./
01$1234#$56，相关系数 7/583339。对 4 种提取方法进行
了比较，结果表明，乙醇循环法提取率和姜酚含量最低，
分别为 !89$:和 ;89:；超临界流体萃取%精馏法最高，分
别为 ;84$:和 3<80:。
关键词：姜，姜酚，提取，鉴定，超临界流体萃取%精馏
!#$%&’$(!#$%&’( ) %*+&,-+./ 0&’1 2#2.& 34 5)#2
/00.&.#+ 1.+6’/) )5-6 7) .+6,#’( -4-(.
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)9.@+&’)@’94 :GH>8 5(+&7I’(.+ )9.-+&’)-’94 :JK>8
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9&’/5-+) -’#0’&1 +’ +6,+ ’0 )+,#/,&/ ),19(. ’0
2#2.&’(C S) , &.)5(+ ’0 ,#,(4)) T4 MNOP8 ,
(#.,& &.2&.))’# .L5,+’# ) T5(+8UVWXYXZ[\]Y^*8
F+6 +6% @’&&%(7+’# @’%00@%#+ ’0 ^C[[[_CD6&..
.*+&7@+’# 1.+6’?) 7&. @’197&.? F+6 +6.
&.)9.@+ ’0 .*+&7@+’# 4.(?8 2#2.&’( @’#+.#+8
.*+&7@+’# +1. 7#? )’(I.#+ &.)?57( 7#? +6.
&.)5(+) )6’F +67+ B<=< ) +6. 3.)+C
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中图分类号：!Z.SSa+ 文献标识码：?
文 章 编 号 ：+cc.dcQcb（.cc2）cQdccb2dc.
收稿日期：.ccQdcRdc+
作者简介：韩菊（;3<4%），女=硕士，副教授，研究方向：天然产物的提
取和综合利用。
基金项目：河北省科技攻关项目（批准号 5#045451）。
目前，从生姜中提取姜酚的方法主要有溶剂浸
提法和超临界流体萃取法（Z>e）4+5。溶剂浸提法存在
提取率低、有溶剂残留的缺点；Z>e 虽然消除了溶剂
残留，但所得姜酚的纯度还不够高。本文在 Z>e基础
上建立了超临界流体萃取d精馏法（Z>e>），对提取产
物进行了定性、定量分析，并对上述 Q 种提取方法进
行了比较。
% 材料与方法
%&% 材料与仪器
=f. ,,a,,g；无水乙醇、乙醚、正己烷 均为分
析纯。
超临界流体萃取装置 W?..+dScdcb 型，江苏
华安；萃取釜 +VhSV；精馏柱 2Ei.SEE；.b/dS/
型红外分光光度计 日本日立；V=d+/? 高效液相色
谱仪 日本岛津；jklk]ZRScc 型分光光度计 北京
天美公司；植物粉碎机。
%&! 实验方法
+M.M+ 溶剂浸提法 采用乙醇循环法，参照文献4.5
进行。
+M.M. 超临界流体萃取法（Z>e） 挑选无腐烂鲜姜，
洗净、切片、晾干，粉碎成 2c1bc 目的粉末。取姜粉
.m(放入 SV萃取釜中，调节萃取温度 Scn、萃取压力
.S
原料清洗!切片!晾干!粉碎!->0!
萃取釜!分离!!分离!回路
残渣 ?@A 产物
+M.MQ 超临界流体萃取l精馏法（Z>e>） 先按照
+M.M.进行超临界流体萃取，再将萃取产物放入 +V 萃
取釜中，接通精馏柱进行超临界萃取l精馏。调节精
馏柱的压力为 +S
馏分。工艺流程为：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
生姜中姜酚的提取及其鉴定
!