全 文 ：第 33 卷 第 2 期
2012 年 3 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 33 No． 2
Mar． 2012
不同氮源及配比对钝顶螺旋藻的影响研究
*
王志忠1， 巩东辉2* ， 乔 辰3， 吴 冲4， 李 燕4
(1． 内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古 包头 014109;
内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019;2． 内蒙古科技大学数理与工程学院，内蒙古 包头 014010;
3． 内蒙古农业大学农学院，内蒙古 呼和浩特 010019;4． 内蒙古鄂尔多斯市新宇力藻业集团有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016109)
摘要: 本文就不同氮肥及其添加量对钝顶螺旋藻的生长量和蛋白质含量等方面进行了研究和探讨。结果表明:适
量添加尿素和碳酸氢铵都有助于钝顶螺旋藻生长量和蛋白质含量的增加，尿素的最佳添加量为 0． 02g /L·d，碳酸氢
铵的最佳添加量为 0． 03g /L·d。
关键词: 钝顶螺旋藻; 氮源; 生长; 蛋白质含量; 影响
中图分类号: Q945． 1 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2012)02 － 0026 － 04
STUDY ON THE INFLUENCE OF DIFFERENT KINDS OF NITROGE
－ NOUS FERTILIZER AND DIFFERENT NITROGEN LEVELS ON
Spirulina platensis IN ERDOS IN INNER MONGOLIA
WANG zhi － zhong1， GONG dong － hui2， QIAO chen3， WU chong3， LI yan3
(1． Vocational and technical college of Inner Mongolia Agricultural University，Baotou 014109，China;
College of ecology and environmental science of Inner Mongolia Agricultural University ，Hohhot 010019，China;
2． School mathematics，physics and biological engineering of Inner Mongolia University of science and technology，
Baotou 014010，China;3． College of agronomy of Inner Mongolia Agricultural University ，Hohhot 010019，China;
4． Erdos Xinyuli Spirulina Industry Group CO．，LCD．，Erdos 016109，China)
Abstract: The influence of different kinds of nitrogenous fertilizer and different nitrogen levels on growth and protein composition of
Spirulina platensis in Erdos of Inner Mongolia was studied． The results show that the growth，protein composition will be advanced by
adding CO(NH2)2 and NH4HCO3 into the culture medium of Spirulina platensis． The optimal adding concentration is verified for the
CO(NH2)2:0． 02 g /L·d and for NH4HCO3 0． 03 g /L·d．
Key words: Spirulina platensis; nitrogenous fertilizer; growth; protein composition; influence
螺旋藻属于蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科、
螺旋藻属，是一种古老的低等原核单细胞水生植
物［1］，形呈螺旋状，蓝绿色，迄今已有 35 亿年的历
史，因其重要的理论研究和实际应用价值，成为各国
藻类学家研究的热点［2］。钝顶螺旋藻(Spirulina
platensis)是可以进行产业化的藻种，其培养受氮肥
的影响比较大，培养液氮肥含量的大小直接影响螺
旋藻的存活与否、产量大小以及质量好坏，是与螺旋
藻产业化生产密切相关的问题，本文以鄂尔多斯高
原碱湖钝顶螺旋藻为材料［3］，就氮肥对螺旋藻的生
* 收稿日期: 2011 － 12 － 26
基金项目: 内蒙古自然科学基金项目(NO． 2001MS0519)
作者简介: 王志忠(1978 －) ，男，博士研究生，讲师，主要从事野生植物资源保护与利用研究．
* 通讯作者: E － mail :gongdh1976@ 163·com
长和营养等方面进行了研究和探讨，以期揭示营养
液氮肥影响螺旋藻的规律。
1 材料和方法
1． 1 材料
藻种是内蒙古农业大学从鄂尔多斯沙区碱湖分
离纯化的钝顶螺旋藻，基础培养基采用 Zarrouk 培养
基［4］。
1． 2 方法
1． 2． 1 螺旋藻培养液的配制 分别配制 Zarrouk 培
养液(P1)和无氮的 Zarrouk培养液(P2)。
1． 2． 2 螺旋藻的接种 取对数期的藻液用滤布过
滤，将藻泥接种到各培养液中，稀释到 OD560 = 0． 13
左右，将藻液充分摇匀后再分别按 250 mL每瓶的量
接入 45 个三角瓶中。
1． 2． 3 氮肥的加入 氮肥每天加入量如下附表。
1． 2． 4 螺旋藻的培养 培养温度 28℃，光照强度为
3 000lx － 4 000lx，12:12h 光照周期培养，定时搅拌。
每天定时充分摇瓶 3 次，并轮流交换位置以减少光
照误差。
附表 氮肥每日添加量表
起始培养液 处理
硝酸钠添加量
g /L·d
尿素添加量
g /L·d
碳酸氢铵添加量
g /L·d
备注
P1 标准液 0 0 0 3 个重复
P2 处理 1 0． 05 0 0 3 个重复
P2 处理 2 0 0 0 3 个重复
P2 处理 3 0． 05 0． 01 0 3 个重复
P2 处理 4 0． 05 0． 02 0 3 个重复
P2 处理 5 0． 05 0． 03 0 3 个重复
P2 处理 6 0． 05 0． 04 0 3 个重复
P2 处理 7 0． 05 0 0． 04 3 个重复
P2 处理 8 0． 05 0 0． 06 3 个重复
P2 处理 9 0． 05 0 0． 08 3 个重复
P2 处理 10 0． 05 0 0． 10 3 个重复
P2 处理 11 0． 05 0 0． 2 3 个重复
P2 处理 12 0． 05 0 0． 3 3 个重复
P2 处理 13 0． 05 0 0． 4 3 个重复
1． 2． 5 生长测定 每隔 2d 定时取样，用 722 型分
光光度计在波长为 560 nm 处测定藻液的光密度值
作为生长指标［5］，测平行 3 组取平均值。
1． 2． 6 螺旋藻蛋白质的测定 各处理藻液经过滤、
清洗、干燥后用凯氏定氮仪测定其蛋白质含量［6］。
图 1 尿素对螺旋藻生长的影响
2 结果与分析
2． 1 尿素添加对钝顶鄂尔多斯螺旋藻生长的影响
由图 1 可以看出随着时间的延长，鄂尔多斯钝
顶螺旋藻的生长量无氮添加的处理 2 基本保持不变
外，其他都有不同程度的增加。并且标准培养液和
只加硝酸钠的处理 1 的生长量低于添加尿素的各个
处理。说明在硝态氮的基础上适当添加一些氨态氮
有利于该螺旋藻的培养和增殖。从图上可以看出，
处理 4 对该螺旋藻的生长的影响最为突出，即每天
添加 0． 02g /L的尿素有助于该螺旋藻生长。而随着
尿素添加量的增加，其的生长量不再增加，反而在减
小。标准培养液和处理 1 添加的都是硝酸钠，两者
的生长曲线基本保持平行，说明每天添加 0． 05g /L
72第 2 期 王志忠等: 不同氮源及配比对钝顶螺旋藻的影响研究
的硝酸钠是能够满足该螺旋藻生长所需硝态氮营
养，这对该螺旋藻养殖硝态氮的添加有一定的指导
意义。如果在此基础上再添加 0． 02g /L 的尿素，生
长效果会更佳，甚至会成倍的增加。从添加尿素的
各处理图可以看出，OD值接近 1 之前该螺旋藻的生
长速率较大，而后逐渐放缓，说明当 OD 值接近 1 的
时候或者在此之前就应对其进行采收，以获得更大
的生产效率。
2． 2 适量碳酸氢铵对螺旋藻生长的影响
图 2 碳酸氢铵对螺旋藻生长的影响
由图 2 可以看出，添加碳酸氢铵的处理比标准
培养液和只添加硝酸钠的处理 1 对鄂尔多斯钝顶螺
旋藻生长量的影响较大，说明添加适量碳酸氢铵可
以增加该螺旋藻的生长量。从图上可以看出，每天
添加 0． 03g /L的碳酸氢铵(即处理 9)对该螺旋藻的
生长影响最大，并且在 OD 值 0． 8 － 1 之前螺旋藻生
长的速率比之后较大，说明在培养 5d 左右和 OD 值
0． 8 左右的时候就应该采收，否则其的浓度过大造成
对生长的抑制。
2． 3 尿素和碳酸氢铵对鄂尔多斯钝顶螺旋藻生长
的影响比较
尿素和碳酸氢铵对鄂尔多斯钝顶螺旋藻生长的
影响见图 3。从图上可以看出添加尿素和碳酸氢铵
都比不添加此两种营养的效果好，并且添加的效果
大约是不添加的两倍。从图上可以看出，无论是生
长前期还是生长后期，添加了尿素和碳酸氢铵的处
理生长效果始终差不多，只是在生长前期添加尿素
的比添加碳酸氢铵的生长量略高一些，说明无论添
加两种物质中的哪一种，都对生长有较大的影响。
图 3 添加尿素和碳酸氢铵对螺旋藻生长的影响比较
2． 4 过量碳酸氢铵对鄂尔多斯钝顶螺旋藻生长的
影响
图 4 过量碳酸氢铵对螺旋藻生长的影响
从图 4 可以看出，处理 11 与标准液和处理 1 对
鄂尔多斯钝顶螺旋藻生长的影响基本一致，而处理
12 和处理 13 都比前 3 个处理高，说明在培养箱环境
下敞口培养时过量碳酸氢铵对该螺旋藻不会造成
氨中毒 ［6］对生长产生抑制，只是过量的碳酸氢铵
可能转化为氨气被浪费。所以从图上并不能准确反
映出该螺旋藻对碳酸氢铵的实际利用量。只是可能
在碳酸氢铵缓慢释放的过程中，该螺旋藻持续利用
了相对足量和最佳量的铵态氮，由于摇动等因素，多
余的氨流失到空气中，未对螺旋藻造成“氨中毒”。
2． 5 不同氮肥施用量对鄂尔多斯钝顶螺旋藻蛋白
质含量的影响
由图 5 可见，从标准液培养到处理 1 和处理 2
培养，该螺旋藻的蛋白质呈下降趋势，这是因为标准
液中的氮含量相当足，所以合成的蛋白质也多，而处
理 2 中其仅靠接种藻泥的时候残留的氮来存活，所
以其蛋白质含量最低。从图上可以看出，添加尿素
的处理和添加碳酸氢铵的处理的蛋白质含量都呈随
82 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2012 年
添加量增加蛋白质含量增加的态势，但增加的幅度
为添加碳酸氢铵的处理相对大一些。说明添加碳酸
氢铵比添加尿素对蛋白质的合成更有效。但从两种
氮肥的组内来看，适量增加氮肥的施用量会提高其
体内蛋白质含量。
图 5 不同氮肥施用量对螺旋藻蛋白质含量的影响
3 讨论
从总体上看，在基础培养基［4］的基础上，适量添
加氮肥可以增加鄂尔多斯钝顶螺旋藻生长量和蛋白
质含量。通过添加尿素和碳酸氢铵等铵态氮肥可以
实现产量和质量的提高，可以使螺旋藻养殖户实现
增产增收。本文筛选出了尿素和碳酸氢铵的最佳添
加量，对养殖户有着积极地指导意义。但对于鄂尔
多斯钝顶螺旋藻如何选择性的利用硝态氮肥和铵态
氮肥［7］，来维持营养和生长的需要，仍有待于进一步
深入研究。
另外，从研究结果可以看出，鄂尔多斯钝顶螺旋
藻在生长发育的过程中，为了适应不同的环境，可以
选择性利用相关肥料作为其营养，这也反映出该螺
旋藻在自然环境中为了生存而形成的适应不同环境
的能力［8］。
参 考 文 献:
［1］ 胡鸿均．中国淡水藻类〔M〕． 上海:上海科学技术出版
社，1979．
［2］ 胡鸿均．国外螺旋藻生物技术的现状及发展趋势〔J〕．
武汉植物学研究，1997，15(4):369 － 374．
［3］ QIAO C，LI B S． A new species and a species new to Chi-
na of Arthrospia (Spirulina)〔A〕． The Asia － Pacific Con-
ference on Algae Biotechnology，Abstracts〔C〕． HongKong:
Department of Botany，the University of Hong Kong，2000:
232．
［4］ Zarrouk C． ContributionàIétude dune cyanophycée． Influ-
ence de diverses facteurs physiques etchimiques sur la
croissance et photosyhthese de Spirulina maxima (Setch et
Gardner)Geitler〔D〕． Paris:University of Paris，1966．
［5］ 张志良．植物生理学实验指导(第二版)〔M〕．北京:高
等教育出版社，1998:155 － 262．
［6］ 陈 峰，姜 悦．微藻生物技术〔M〕．北京:中国轻工业出
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［7］ 于叔文，汤章城． 植物生理与分子生理学(第二版)
〔M〕．北京:科学出版社，1998:155 － 262．
［8］ Gitelson AA，Laorawat S，Keydan G，et al·Optical proper-
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estima － tion of biomass And pigment concentration inSpir-
ulinaplatensis (cyanobacteria)〔J〕． J Phycol，1995，31:
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92第 2 期 王志忠等: 不同氮源及配比对钝顶螺旋藻的影响研究