气升式反应器培养集胞藻6803过程中光能利用特性研究

在气升式光生物反应器中,对集胞藻 6803 分批培养条件下的光衰减、平均光强、光的分布以及藻细胞生长对光能的利用特性进行分析.结果表明:Lambert-Beer 定律可较好描述细胞浓度及光程对光衰减的影响;随着藻细胞密度的增加,光生物反应器内平均光强不断减小,藻细胞的比光能吸收速率和比生长速率也不断降低,反应器中"暗区"体积在培养 6 d 后超过总体积的 80%;利用 Pirt 细胞生长生物能量模型描述比生长速率和比光能吸收速率的关系,在入射光强为 58.73 KJ/(m2(h),求得基于光能的细胞得率 YG 和维持系数 m 分别为 9.98×10-3g/kJ和0.445kJ/(g(h).     

实验室混合藻种的光谱分解方法研究

颗粒物吸收是海洋水色的重要因子.现有的规范方法将颗粒吸收分成浮游植物色素吸收与非色素颗粒物吸收两部分,没有对浮游植物色素吸收作进一步的分离.然而,自然界海水中存在多种藻类都会影响浮游植物的吸收.不同藻类包含的色素种类和组成比例各不相同,实际上,海水中浮游植物色素吸收是多种藻类吸收的综合反映.从不同藻种的吸收光谱特征研究入手,分析了小球藻、扁藻、裸甲藻的吸收光谱特征,研究了多藻种自然混合状态下的光谱分解方法.研究结果表明,混合藻种吸收光谱分解技术是水体藻类信息提取的一种有效方法.     

盐度和营养限制对盐田底栖硅藻披针舟形藻生长及胞外多糖产率的影响

从台南盐场藻垫中分离得到底栖硅藻披针舟形藻(Navicula lanceolata),该藻生长的最适盐度是1.6% NaCl.在最适盐度之上,随着盐度增大,藻细胞生长受到轻微抑制.氮磷营养限制条件下披针舟形藻生长受到严重抑制,氮营养限制比磷营养限制对藻生长的抑制作用更显著.高盐度和氮磷营养限制条件下,披针舟形藻胞外多糖(EPS)产率都明显增加,氮营养限制比磷营养限制对EPS产率的促进作用更显著.这表明在盐田高盐和氮磷营养限制条件下披针舟形藻产生更多的EPS,有利于藻垫的形成和稳定.     

盐藻过氧化物酶的盐适应性及其与物质积累的关系

实验分析了不同浓度NaCl处理下,培养盐藻的过氧化物酶(POD)活性及其与细胞密度、β-胡萝卜素积累和蛋白质积累的关系.结果表明,盐藻过氧化物酶活性随盐度变化而改变:在适当盐度(60～90g/L)下,过氧化物酶活性很低;在较低盐度(30～60g/L)或较高盐度(90～150g/L)下,盐藻过氧化物酶活性均显著升高,说明盐藻过氧化物酶是一种盐度逆境适应酶.盐藻过氧化物酶活性与盐藻细胞密度及物质积累关系密切:盐藻过氧化物酶活性很低时,盐藻细胞密度大,同时β-胡萝卜素和蛋白质积累也多;随着盐藻过氧化物酶活性升高,盐藻细胞密度、β-胡萝卜素和蛋白质积累均逐渐降低,但盐藻过氧化物酶活性进一步升高时,盐藻蛋白质积累又有增加,可能在盐藻体内有逆境蛋白产生.     

Accumulation and depuration of pectenotoxins in brown crab Cancer pagurus

Pectenotoxins (PTXs) are a group of marine algal toxins. In this study, the accumulation and depuration of pectenotoxins in brown crab Cancer pagurus were investigated. Crabs were fed with toxic blue mussels Mytilus edulis for 21 days and then depurated for 42 days. Toxins were extracted with methanol from the digestive glands of contaminated crabs, uncontaminated crabs (control group) and from blue mussels for comparison. Extracts were analyzed by liquid chromatograph coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS-MS). The concentrations of PTX-2, PTX-2 SA, 7-epi-PTX-2 SA, and PTX-12 were analyzed in two batches of toxic blue mussels and the crabs. A one-compartment model was applied to describe the depuration of PTXs. The half-life of PTXs was estimated to be 6–7.5 days. After depuration for 42 days, the amount of PTXs measured in the crab digestive glands was less than 1 μg/kg. Supported by Norwegian Education Funding “Quata”(2005)     

环介导恒温扩增技术快速检测米氏凯伦藻方法的建立

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi,Hansen)属于裸甲藻目(Gymnodiniales),裸甲藻科(Gymnodi-niaceae),凯伦藻属(Karenia)。它能产生溶血性(hemolytic)毒素和鱼毒(ichthyotoxins),溶解鱼类细胞,破坏鱼鳃组织结构,使鱼类无法正常呼吸而窒息死亡[1]。近年来,米氏凯伦藻引起的赤潮在世界各海域屡次发生,日本海域,墨西哥湾,新西兰、韩国、苏格兰和澳大利亚海域都有米氏凯伦藻引发赤潮的报道,对渔业造成很大损失[2]。     

红球藻藻株对光强适应及在工程培养中的应用

于2007～2008年在云南楚雄,利用叶绿素连续荧光分析等技术方法,对比研究了3株雨生红球藻藻株(Haematococcus pluvialis)(H_0、H_2、H_3)不同类型细胞对光强适应能力和光化学机制、生长速率和虾青素累积情况,对比研究了红球藻细胞转化过程的光化学特性与能量分配机制。结果表明,3株雨生红球藻游动细胞、绿色不动细胞和红色不动细胞光合作用对光强需求存在明显差异性,其中绿色游动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、1000、750 μmol/(m~2·s),绿色不动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、750、500 μmol/(m~2·s),而红色不动细胞H0、H_2和H_3的光饱和点分别为500、750、500 μmol/(m~2·s)。上述数据意味着红球藻光合作用对光强需求以游动阶段细胞最高,其次为绿色不动细胞,而红色不动细胞对光需求最弱;3株红球藻光合作用对光强需求的顺序为H_2H_0H_3。从实际培养效果来看,H_0藻株游动细胞在9月、11月到次年5月生长最好,其中4月、11月比生长速度为藻株H_3的2.19倍和2.17倍,而在6～8月和10月份中,藻株H_2生长比较迅速,但是藻株之间差异性相对较小。针对3株红球藻虾青素累积而言,1～2月、4月、6月、9月、11～12月藻株H0的虾青素含量最高,3月、5月更适宜H_3积累虾青素,其余7～8月和10月H_2藻株积累虾青素更多。综合雨生红球藻细胞生长和虾青素累积二个决定产量的主要因素,作者认为,在秋末、冬、春和夏初等温度和光照相对较低季节,选择藻株H_0规模化培养可获得更好的生产效果,而在光照较强、温度较高和多雨的夏季和秋初季节,应选择藻株H_2培养产量更高。     

利用光生物反应器培养雨生红球藻的研究初探

用光生物反应器与光照培养箱两种培养容器培养雨生红球藻(Haematococcus pluvialis),对雨生红球藻在两种容器培养过程中细胞生长、pH值、溶解氧(DO)及虾青素积累情况进行比较,同时比较不同接种密度对光生物反应器培养效果的影响。实验表明,光生物反应器中藻细胞的调整期较短,接种1 d后即进入指数生长阶段,在胁迫阶段则仅需4 d即达到虾青素含量的峰值;将pH值控制在偏碱性条件下(7.75±0.10)有利于藻细胞更好生长;营养培养阶段DO相对饱和度上升至80%,而在胁迫阶段则迅速降低,最低值小于6%;较高的接种密度(2.3×104个/mL)具有较短的营养培养周期(7 d),且因接种密度变化对胁迫周期长短无明显影响(均为4 d),选用较高的接种密度可望降低工业生产成本。     

光照强度对孔石莼生长和藻体化学组成的影响

研究了光照强度2 500～20 000 lx对孔石莼(Ulva pertusa)生长和藻体生化组成的影响。研究结果表明,光照强度对孔石莼的生长率具有明显的影响(P0.05),孔石莼在光照强度为12 500 lx时有最大的生物量积累。光照强度低于12 500 lx时,孔石莼的生长率有随着光照强度的降低而减小的趋势;光照强度高于12 500 lx时,孔石莼的生长率随着光照强度的升高而降低(P0.05)。不同光照强度对孔石莼的叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸的含量具有明显的影响(P0.05)。随着光照强度的增加,孔石莼的叶绿素a和叶绿素b的含量逐渐变小;低光照条件也促进了孔石莼蛋白质的积累;当光照强度超过17 500 lx时,游离脯氨酸的含量明显增加。光照强度对孔石莼化学组成也具有明显的影响(P0.05)。随着光照强度的升高,藻体的N元素含量有所升高,但光强达到17 500 lx后,随着光强的增加,N元素含量反而降低;C元素的含量在光照强度达到17 500 lx后,含量也明显升高;H元素的含量在光照强度2 500~20 000 lx范围内,具有随着光照强度增加而增加的趋势。     

米氏凯伦藻对褶皱臂尾轮虫、卤虫和黑褐新糠虾存活的影响

初步研究了一株米氏凯伦藻对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)、卤虫(Artemia salina)幼体和黑褐新糠虾(Neomysis awatschensis)的毒性效应和机制。研究发现米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)在较低密度下就能明显减少轮虫的种群数量,24hEC50仅为20个/mL左右;该藻的各组分毒性比较结果显示,只有藻液和细胞重悬液有这种毒害作用,而去藻过滤液和藻细胞破碎液的影响不明显,表明这种毒害作用可能是由于活的藻细胞引起的;在米氏凯伦藻中卤虫和黑褐新糠虾的存活数量也明显下降。结果表明,米氏凯伦藻赤潮可能通过直接影响存活从而对浮游动物产生影响。