全 文 ：19 9 8年 2 5(l )微 生 物 学 通 报
磁场处理对螺旋藻多糖生产影响的初步研究
王德培 高大维 彭志英 于淑娟
(华南理工大学轻工食品学院 广州 51 064 1)
摘要 一定磁场强度 ( 0一 6 . 0T )处理下培养的螺旋藻生长加快 , 干物质积累增多 , 由 0 . 72 gm / 耐 增加到
.0 80 m g / inl ;多糖含量提高 , 由 4 2% 增加到 5 . 1% . 磁场处理使培养液电导率随磁场强度增加而降低 ,使
No 扩一 N 含量随磁场强度增加而增加 , 有利于细胞吸收和新陈代谢
。
关键词 磁场处理 , 多糖 , 电导率
分类号 Q 9 36
螺旋藻 因其丰富的营养成份 、 很高的生物
学价值而被联合国粮农组织 ( F A O )列人 21 世
纪人类食 品资源开发计划 , 并认为是人类理想
的食品 川 。 而 且螺 旋藻 中引 人注 目的是仅 占
2
.
0% 一 3 . 0% 的螺旋藻多糖有着独特的生理功
能和药用价值 。 螺 旋藻多糖是 一种水溶 性多
糖 , 抗辐射的有效物质 , 可调节人体生理功能 ,
促进 细胞新 陈代谢 , 增强机 体免疫力 , 具 有抑
癌 、 抗肿瘤及抗衰老 、 抗菌等保健作用 【, 一 ’ 〕 , 无疑
将在 预防医学 、 临床医学 、 保健食品上 发挥作
用 。 目前 国 内外 对螺旋藻进行 了多方 面的研
究 .6t ’ ] , 但对螺旋藻多糖 的研究 尚不够 充分 , 我
们采用不同磁场处理生长过程中的螺旋藻 , 观
察其生长 、 多糖含量及相关变化 。
1 材料与方法
L l 螺旋藻培养
钝顶螺旋藻 (匆 l’r ul ian lP “ et ns is) 藻种由华
南 师 范大 学 生 物 系提 供 。 采 用 Z滋r o uk 培 养
液 I吕l , p珊 . 3一 5 . 7 , 温 度 2 8 一 犯 oC , 光 照 强 度
3 6 0 0 ~ 3 80 OL u x
。
L Z 磁场处理
将处于生长旺盛期的藻种接人装有培养液的
三角瓶中 , 每瓶接种量相同 , 置于 自行设计的非
均匀磁场处理器 中 。 磁场强度分别为 0 . 1 , .0 2 ,
0
.
3
,
0
.
4
,
0
.
5
,
0
.
6 T
, 最大磁场梯度为 2 . 0 T / e m .
L 3 生长测定
接种后每两天定时用 7 21 型分光光度计在
56 0nl 处进行光密度测定 , 以 5 60 nl 的光密度
值或每 m l 藻液 的叶绿素含量代表螺旋藻的生
长情况 9[] .
1 .4 干重测定
将 已 烘干至恒重 的滤纸放在布 氏漏 斗底
部 , 取一定量的藻液抽滤 , 蒸馏水冲洗 3一 4 次 ,
藻体连同滤纸取 出并放人 已称重 的称量瓶中 ,
置 6 0 一 70 ℃烘箱中烘至恒重 。
1.5 螺旋藻多糖的测定
收集一定量的藻体放人烧杯 , 加 30 倍蒸馏
水 , 水浴保温 80 ℃ , 4 h , 不断进行搅拌 , 离心 , 沉
淀的残渣同上操作 , 合并两次上清液 , 小火加热
浓缩 (浓缩比 2 : l ) , 加 2一 3 倍 9 5% 乙醇沉淀多
糖 , 离心分离 , 加水溶解 , 并定容 至 50 inl , 加人
1 / 4 体积 的氯仿 一 正丁醇 (:4 1) , 混合后振荡 、
离心以除去蛋 白质 , 收集上清液 , 反复 3一 5 次 ,
至两相无白膜为止 , 取 l m l 以苯酚 一 硫酸法 1 0]
测定多糖的总糖含量 , 以葡萄糖为标准 。
1
.
6 pH 测定
P H S 一 2 5 酸度计 , 上海雷磁仪器厂 。
L 7 电导率测定
D D S 一 l A 型电导率测定仪 , 上海雷磁仪
器厂 。
L S N 一 N O犷, N 一 N H+4的测定
19 9 6一 1 2理 5收稿
DOI : 10. 13344 /j . mi crobi ol . chi na . 1998. 01. 005
·
18
· 微 生 物 学 通 报 18 99年 5 2( l )
参见文献 【 1] 。 的产量 。
Lg磁化率的测定 . 2 3磁场处理作用机理的初步探讨
采用古埃 ( o Gu y )法 [] 2 l
。
z五 r oku培养液经磁场处理前后某些理化
参数发生了明显 的变化 , 可能是促进螺旋藻生
2 实验结果 长加决 、 干重增加和多糖含量提高的原因 。
.2 1 磁场对螺旋藻生长的影响 .2 1 1 磁场处理对螺旋藻生长过程中 p H 值 的
从表 1可 以看出 , 各处理 的螺旋藻生长速 影响 : 由表 3 可见 , 螺旋藻生长过程中 , p H 值成
度均大于对照 , 尤其在螺旋藻的对数生长期 , 效 不断增加 的趋势 , 磁场处理对 p H值有一定的影
果更明显 , 说明一定强度的磁场有利于螺旋藻 响 , 可使 p H 值 略提 前进人螺旋藻生 长的最适
的生长 。 而 当螺旋藻的生长进人平衡期和衰老 pH 范围 (9 .0 士 .0 5) , 有利于螺旋藻 的生长 。 但
期时 , 磁场处理对藻的生长影响差别不大 。 是 , 不同磁场强度处理之间的差别不明显 , 到螺
.2 2 不 同磁场 处理对螺旋藻干重增加及多糖 旋藻生 长后期 , p H 变化趋于一致 。 而且 , 此时
含工的影响 的 p H 值 已不适用于螺旋藻的生长 13 气
由表 2 可以看 出 , 一定的磁场强度能促进 2 .3 2 磁场处理对培养液电导率的影 响 : 由表
螺旋藻的生长和繁殖 , 增加干重 , 并能增加多糖 4 可见 , 螺 旋藻生长过程 中 , 电导率不断下降 ,
表 1 不同磁场处理对螺旋旅生长的影响
时间 (d ) 2 4 6 8 10 12 差异显著性
对照 (A ) 0 . 15 0 . 4 2 0 . 6 3 0名2 1. 2 1 l . 5 3 C , D 与 A , p< 0刀 l
0
.
l (T B ) 0
.
16 0月5 0石 5 0名4 1 . 4 5 1 ` 6 4 B与 A , P< 0刀5
o .3 (T Q 0
.
18 0
.
4 8 0
`
6 8 0名7 1 . 7 2 l . 8 8 B , D与 C , P< 0刀5
0石 T ( )D 0 2 1 0
.
52 0 7 1 0
.
9 2 1
.
8 3 l
.
9 5 B与 D , P< 0
.
o l
注 : 表中数据为光密度Q l )值
表 2 磁场对干皿和多精含t 的影响
处理 干重 (m g/ m l) 多糖含量 (% ) } 处理 干重 (m gm/ l) 多糖含量 %( ,对照 。 . 72 4 . 2
{
“ · , T “ 7 7 ` · 9
0
.
I T 0
.
7 5 4
.
4 } o
·
6 T 0名 0 5 · l
表 3 磁场处理对 p H值的影响
时间 (d )
对照 (A )
0
.
I T ( B )
0 3 T ( C )
0石 T (D )
l0 l 2 差异显著性
8 5
8
.
5
10 3
10石
10 7
10名
1 1
.
0
1 1
.
2
1 1
.
5
1 1
.
4
1 1
.
5
1 1
.
8
1 1
.
8
1 1
.
9
12 .3
12
.
5
12
.
8
12
.
9
B
,
C与A , P< 0 . 0 5
D 与A , P< 0刃 l
B与 C , D , >P 0刀5
85
注 : 表中数据为p H值
表 4 磁场处理对电导率的影响
时间 ( d )
对照 (A )
0
.
I T ( B )
0 3 T ( C )
0 .6 T (D )
l 2 差异显著性
肉
4
.
,`,`4之 2 . 6
2
.
2
3 0
2名 2 .6
B
,
C
,
D 与A , P< 0刀 l
B与C , P< 0刀 5
C与 D , P< 0
.
0 5
B与 D , P< 0
.
o l
亡、,ó
白.
,乙妇
385
3 0
2
.
2
1
.
6
2 3
2
.
1
ō /一21 .t2z
.-
气ù
注 : 表中数据为电导率 ( x 10 , 以S z e m )
1 99 5年 2 5(l )微 生 物 学 通 报
到生长后期又略有上升 。 磁场处理使电导率下
降 , 而且随磁场强度增加 , 电导率减少愈甚 。 电
导率减少 , 表 明培养液经磁场处理后 , 带电粒子
(离子 )减少或迁移速度变慢 , 可能有利于提高
细胞膜渗透压 , 加快离子的渗透速度 , 从而有利
于细胞对矿物 质离子的吸收 , 促进光合效能的
提高 ,加快其生长繁殖 。
.23 .3 磁场处理对 N 一 NO 犷
,
N 一 M J犷含量的
影响 : 由表 5 可见 , 培养液经磁 场处理后 , N 一
No 犷
,
N 一 N H犷含量发生 了较大变化 , 特别是
N 一
NO 犷的变化很 明显
, 而对藻类生长有一定
危害作用的 N 一 N H了的含量基本不变 。
表5 磁场处理对 -N N仓一 , -N N H月十含 , 的影响
n,l
r、ù
4.…,一,、ù,一占一
处理
对照
0
.
I T
0
.
3T
0
.
6 T
卜N 0 3一 (m g /L ) 卜N比 一 (m g /L )
1 10 1
.
7
1 15 9石
1 18 1
.
2
12 16
.
4
,.J1, 刁ù
l
乙伪、j J斗`J护.走rLFLr
.2 1 4 磁 场处理对培养液磁化率的影 响 : 采用
oG uy 法测定磁场处理对培养液磁化率的影响 ,
结果发现磁化 率由 一 2 . 6 4 x 10 一 g e . m 协 / c m ,增
加到 一 3 . 8 6 x 10 一 ’ e . m 协 / e m , ( “ 一 ” 表示抗 磁
性 ) 。 磁化率的增加和 电导率的下降可能会影
响细胞膜 电位发生变化 , 致使细胞膜 的通透性
发生改变 , 刺激藻细胞的生长 。
渗透压或渗透能力 。 在本实验 中 , 螺旋藻培养
液经磁场处理后 , 电导率明显降低 ,且 随磁场强
度增加而明显降低 , 另外 , 磁场处理使培养液磁
化率增加 , 可能会改变细胞膜电位和通透性 , 引
起膜 内外带电离子分布的变化 , 最终导致培养
液 中带电粒子 (离子 )减少或迁移速度减慢 , 可
能有利于提高细胞膜渗透压 , 加快渗透速度 , 利
于细胞 对矿物质离子的吸收 , 促进光合效能和
新陈代谢 , 加快其生长繁殖 。
另外 , 培养液 经磁场处理后 , 其卜NO 孙
N 一阳犷含量有一定变化 , 特别是藻类生长所必需 的 N 一 No 扩含量 明显增加 , 而对藻类生长不利 的 N 一 N H了的含量基本不变 , 这可能是螺
旋藻经磁场处理培养液后能提高生长速度和生
物产量的原因之一 , 但是 , 含氮量大幅度增加是
否与蛋白质代谢和固氮有关及其机理有待进一
步研究 。 总之 , 一定 的磁场强度处理有利于提
高螺旋藻的生长速度 、 干物质含量及多糖含量 ,
其作用机理有待进一步探讨 。
参 考 文 献
3 讨 论
不同磁场强度处理的培养液有利于螺旋藻
的生长 、 干重及多糖含量的增加 , 当螺旋藻生长
进人平衡期 、 衰老期后 , 不同强度磁场处理对藻
的生长影响差别不大 , 说明磁场处理对处于旺
盛生长的螺旋 藻有 作用 。 培养液经 磁场处理
后 , 某些 理化指标 发生明显变化 (见 表 3 一 5 ) ,
这可能是促进螺旋藻生长繁殖加快 , 干物质积
累增加 , 并提高多糖产量的原因 。 在螺旋藻 生
长过程 中 , 螺旋藻 的 生 长 p H 值 范 围为 .8 3一
n
.
0
, 当 p H 值大于 1 . 0 时 , 将不利于其生长 l[ ’〕 ,
而磁场处理对 p H 值有一定的影响 , 可使 p H 值
略提前进 人最适 p H 范围 , 以利于螺旋藻的生
长 。 章之蓉 l4] 指出 , 磁场处理 可以提高溶液 的
左绍远 . 生命的化学 , 19 9 4 , 1 4 ( 6 ) : 4 6一 4 7 .
郭宝江 . 植物学报 , 19 9 2 , 34 ( 10 ) : 8 0 9 .
刘力生 . 海洋研究 , 19 91 , 6 : 4 .
刘力生 . 海洋研究 , 19 91 , 5 : 3 .
郭宝江 , 唐 玖 . 华人老年保健食品 国际学术研讨会论
文集 , 广州 : 华南理工大学出版社 , 19 95 , 6 : 285 一 287 .
诵g ue l o l ia v o la . A lP ie d hP y e o lo g y , 19 90 (2 ) : 9 7一 10 4 .
杨廉婉 . 微生物学通报 , 19 8 9 , 1 6 ( 2 ) : 10 1 ~ 10 7 .
V o n s h ak A
.
B io m as s
,
19 8 2 ( 2)
: 17 5一 18 5 .
刘慧瑛 . 中华农业研究 (台湾 ) , 19 8 6 , 3 5 ( 1) : 63 .
张惟杰 . 复合多糖生化技术 . 北京 : 科学出版社 , 19 87 ,
6 ~ 7
.
无锡轻工 业学院 , 天津轻工业学院合编 . 食品分析 . 北
京 : 轻 工业出版社 , 19 9 2 , 2 0 8一 2 2 9 .
复旦大学主编 . 物理化学实验 (下册 ) , 北京 : 高等教育
出版社 , 1 9 7 9 , 7 8一 8 2 .
拓 e lun o nd A
.
B e i he fte E
r ge b in s s e d e r iL
m
o li g ie
,
19 7 8
,
1 1: 2 7 4一 2 80 .
章之蓉 . 水生生物与物理 因子 . 北京 : 科学出版社 ,
19 9 4
,
74 一 7 5 .
(下转第 12 页 )
689710
l1[]2I
, .J1.J,J41
.
,.LF
2 1
.
传代 , 其 C L A 产量性状基本稳定 。
表3 遗传稳定性实验
微 生 物 学 通 报
E
uor pe an
Pa et n t 0 0 7 8 4 3 4
张 峻 , 邢来君 , 王 红梅 .
19 98 年 2 5 ( l )
1 9 8 3
.
微生物学通报 , 19 9 3 , 2 0 ( 3 ) :
1.J,J.,一气」
1.J1.J
4
11一一.`,.
菌株号
2 4 6
,且J.1.Jù
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M践3
M X
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9
.
9 2
9
.
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.
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.
8 0
10
.
57
10
.
19
9
.
8 4
9
,
8 2
8
.
6 3
9
.
0 2
10
.
19
9
.
2 7
参 考 文 献
[ l ] uE
r o ep an P
a te n t 0 4 0 9 5 59 19 9 1
.
14 0 ~ 14 3
.
邢来君 , 钟 辉 , 周 辉等 . 真菌学报 , 19 % , 15 ( 4) :
2 7 2 ~ 2 7 7
.
高雅琴 , 李霞冰 , 朱廷儒 . 沈阳药学院学报 , 19 85 , 2 ( 2) :
1 2 5一 12 8 .
汤 逢 . 油脂化学 , 南昌 : 江西 出版社 , 19 85 .
托d ld te h T P . A n al y s仁 19 5 1 , 7 6 : 8 1一 8 4 .
M e te al fe L D
.
A n al y it e al C he m i s t ry
, 19 6 1
,
.
3 3 ( 3) :
3 6 3一 3 6 6 .
S T R A IN IM P R O V E M E N T O F Y 一 L IN O L E NI C A C I D 一 P R O D U C T I N G
B Y P R O T O P L A S T M UT A G E N E S I S
iL 诵 n g e h u n
(MJ
e r o b i o l o gy D eP
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v e r s i印 , 刀口 nj 认 3 0 0 0 7 1)
A b s t r a e t hT
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r i n e re as i n g y 一 l in o l e而 e ac i d
w as s tU d l e d o n 几盛, r ti e r e l al is a b e l i n a s t面 n . 丁h e e x pe ir m e n st s ho w e d ht at ht e ih g h m u ant st
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·
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m u at g e ne s i s 15 a be et
r a PP or ac h ot icn er as e y 一 li n o l e in e ac id y i e ld o f 撇 is a b e l l i n a .
K e y w o r d s 几石, r iet r e l la is a b e lI l’n a , P r o t o P las 仁 M u agt e n e s i s
,
Y 一 iL n o l e in e ac id
(上接第 19 页 )
P R IM A R Y S T U D Y O F Z A R R 0 t jK 一M E D IA T R E A T E D B Y S P E C I A L
M A G N E T I C F I E L D O N P R O D U C T I O N O F 代 ) L Y S A C C H A R ID E
O F S IP R L JL IN A P L A T E N S I S
W an g 氏ep i C泊。 压w e i eP n g Z h i y i n Y u S huj u an
(及 e c o lle g e of l j宫h t e n g , e e r认 9 a n d of o d s e ie n e e , 勘 u ht hC in a nU i v e r s i今 of eT e h n o ot 舒 G u a n g : h o u , 5 10 6 4 1)
A b s tr a e t Z巨r o u卜M e d i a t er a et d 勿 s pe e i al m ag e n it c if e ld (0 一 0 . 6乃 ac c e l e r a t e d ht e g or w ht o f
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n a P I魄 n s i s , e o cn e n atr it o n o f d yr m a tet r an d b i o s y n het s i s o f po l y s ac c h iar de , a n d i n c er as e d
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e n 仁 P o ly s ac e h a ir d e , lE e e t ir e e o n d u e it v iyt