D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2005.01.006 第27卷第4期 北京科技大学学报 Vol.27 No.4 2005年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2005 小球藻的筛选和异养培养 闫海)周洁)何宏胜)魏玉霞)孙建新) 1)北京科技大学应用学院，北京1000832)广东绿百多生物科技有限公司，湛江524017 摘要从北京清河筛选出了具有异养能力的一株藻类，经初步鉴定为小球藻，在异养批量 培养条件下，研究了不同氮源和碳氮比对筛选小球藻生长的效应.当葡萄糖作为惟一碳源时， 硝酸钾和尿素都可以分别作为惟一氯源支持小球藻快速持续生长，而氯化铵作为惟一氨源 时因使培养物中的快速降低而抑制了小球藻的进一步生长.当葡萄糖和硝酸钾分别作为 小球藻生长的惟一碳源和氨源时，在碳氨质量比从5到20范围内，小球藻的生长随碳氮质量 比的升高而明显增加，最大ODam达到了73.8. 关键词小球藻：筛选：异养培养：碳源：氮源 分类号Q949.21 微细藻类作为最简单的光合作用有机体，是 种方法，一般培养出的藻细胞浓度较低.20世纪 地球生命起源的先锋物种之一，已有20多亿年 70年代以来，国外学者发现，有些小球藻可以在 的历史，小球藻是绿藻小球藻科的一个重要属， 无光照条件下生长于有机物”，不仅大幅度提高 包括大约10个种，细胞形态圆形或椭圆形，细胞 了小球藻的生长速度，而且获得了很大的藻生物 直径2~12m.小球藻富含蛋白质、不饱和脂肪 量，从而引起了单胞藻类培养的一次重要革命. 酸、类胡萝卜素、虾青素和多种维生素，具有极 虽然国外和我国香港学者在利用异养培养的小 高的营养价值和提高免疫力的功能，被FAO列为 球藻生产人类健康食品和叶黄素方面进行了大 21世纪人类的健康食品.另外更重要的是小球藻 量的研究，但因为真正能够异养快速生长的小 还含有一种非常重要的成分叫做小球藻促进生 球藻种类比较稀少，我国目前研究使用的小球 长因子，它既具有诱发干扰素，激发人体防御和 藻种大多由香港学者陈峰赠送.因此有必要在 免疫组织中的巨噬细胞、T细胞和B细胞的功能， 大陆依据现有的实验条件和研究能力，筛选出具 又具有促进对可能污染环境的有害物质解毒和 有我国自主知识产权能够异养生长的小球藻种， 排泄的作用.近两年来，日本生产的小球藻片已 通过培养条件的研究，获得超高细胞浓度的小球 经开始出口中国，经有关部门的功能实验证明， 藻，为我国藻类生物科技的发展做出贡献. 该产品具有很强的免疫调节保健功能，在环境科 学领域，研究结果表明小球藻具有降解邻苯二甲 1实验材料与研究方法 酸酯类)和吸附重金属铜的能力，在去除水中 1.1实验藻种 有机污染物和重金属方面具有重要作用.目前， 实验所用的小球藻是2004年5月从北京清 单胞藻类在健康食品、细胞色素生产、环境污染 河水中筛选出的纯藻种，在无光照条件下此小球 治理和水产养殖等领域得到了广泛应用. 藻可以快速生长于有机物，具有非常强的异养培 一般认为微细藻类属于低等植物，主要吸收 养潜力， 二氧化碳通过光合作用合成有机物可，但采用此 1.2培养基 收稿日期：2004-11-17修回日期：200502-22 光照静置实验用水生4号培养基，在筛选异 基金项目：国家自然科学基金No.30270277,No.20377047)和 养小球藻过程中加入10gL的葡萄糖作为有机 北京科技大学422高级引进人才及校重点基金QN0.20050604 190)资助项目 碳源.在无光照批量异养培养实验时，将水生4 作者简介：闫海(1962一，男，教授 号培养基中的硫酸铵分别用氯化铵、尿素和硝第 ￾￾卷 第 ￾期 ￾￾￾￾年 ￾月 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾勿￾ ￾￾￾恤￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ 小球藻的筛选和异养培养 闰 海 ‘， 周 洁 ” 何宏 胜 ” 魏 玉 霞 ” 孙 建新 ” ￾￾北 京科 技大 学 应 用 学 院 ， 北 京 ￾￾￾￾￾ ￾广东绿 百 多生 物 科技 有 限 公 司 ，湛江 ￾￾￾￾ ￾ 摘 要 从 北 京 清河筛选 出 了具 有异养 能力 的一株藻类 ， 经初 步鉴 定为小球藻 ￾ 在异养 批量 培养条件 下 ， 研究 了不 同氮源和 碳氮 比对 筛选小球藻生长 的效应 ￾ 当葡 萄糖作 为惟 一碳源 时 ， 硝 酸钾 和 尿 素 都可 以分 别 作 为惟 一氮源 支持 小球藻 快速持续 生 长 ， 而 氯化 钱作 为惟一 氮源 时 因 使 培养物 中的 ￾￾ 快 速 降低 而抑 制 了小球 藻 的进 一 步生 长 ￾ 当葡 萄糖和 硝 酸 钾分别 作为 小球藻 生 长 的惟 一碳 源 和 氮源 时 ， 在碳氮 质量 比 从 ￾到 ￾ 范 围 内 ， 小球 藻 的生 长 随碳氮 质量 比 的升 高而 明 显 增加 ， 最 大 ￾￾￾ 二 达到 了 ￾ ￾ ￾ ￾ 关键词 小球藻 ￾筛选 ￾异 养培养 ￾碳源 ￾ 氮源 分 类号 ￾￾￾￾ ￾ ￾￾ 微 细 藻类 作 为最 简单 的光 合 作 用 有 机体 ， 是 地 球 生命 起 源 的先锋 物 种 之 一 ， 已 有 ￾ 多亿 年 的历 史 ￾ 小球 藻 是 绿 藻 小球 藻 科 的一个 重要 属 ， 包 括大 约 ￾ 个 种 ， 细 胞 形态 圆形或 椭 圆形 ， 细 胞 直 径 ￾一 ￾ 脚 ￾ 小球 藻 富含 蛋 白质 、 不 饱 和 脂 肪 酸 、 类 胡萝 卜素 、 虾青素 和 多种维 生素‘￾， ， 具有极 高的营养价值和 提 高免疫 力 的功 能 ， 被 ￾￾ 列 为 ￾ 世 纪人类 的健康食 品 ￾ 另外 更重 要 的是 小球藻 还 含 有 一 种 非 常 重 要 的成 分 叫做 小 球 藻 促 进 生 长 因子 ， 它 既具 有 诱 发干 扰 素 ， 激 发 人 体 防御 和 免疫组 织 中 的 巨噬细 胞 、 ￾细胞 和 ￾ 细胞 的功 能 ， 又 具 有 促 进 对 可 能 污 染 环 境 的有 害物 质 解 毒 和 排 泄 的作 用 ￾ 近 两 年 来 ， 日本 生产 的小球 藻 片 已 经 开始 出 口 中 国 ， 经 有 关 部 门的 功 能 实验 证 明 ， 该产 品具有很 强 的免疫 调节 保健 功 能 ￾ 在 环 境科 学领 域 ， 研 究 结果表 明小球 藻 具 有 降解邻 苯 二 甲 酸 酷 类 。，和 吸 附重 金 属 铜 “，的能 力 ， 在 去 除水 中 有机污 染物和 重 金 属 方 面 具 有 重要 作 用 ￾ 目前 ， 单 胞 藻类在 健 康 食 品 、 细 胞 色 素 生产 、 环 境 污 染 治理 和水 产养殖 等 领 域 得 到 了广 泛 应 用 ￾ 一般认 为微 细 藻类 属 于低 等植物 ， 主要 吸 收 二氧 化碳 通 过 光 合 作 用 合 成 有机 物 “，， 但 采用 此 收稿 日期 ￾ ￾￾￾今￾￾一￾￾ 修回 日期 ￾￾￾￾￾一￾一 ￾￾ 基金项 目 ￾ 国家 自然 科学 基金 困￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾和 北 京科技大学 ￾￾ 高级 引进 人才 及校重 点基金 困。 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾资助 项 目 作者简 介 ￾ 闰海 ￾￾￾￾一￾ ， 男 ， 教授 种方 法 ， 一 般 培养 出 的藻 细 胞 浓 度 较低 ￾ 加 世 纪 ￾ 年代 以来 ， 国外 学 者 发现 ， 有 些 小球 藻 可 以在 无 光 照 条件 下 生长 于有机 物环，￾ ， 不 仅大幅度 提 高 了小球藻 的生长速度 ， 而 且获 得 了很 大 的藻 生物 量 ， 从而 引起 了单 胞 藻 类 培 养 的一 次 重 要 革 命 ￾ 虽 然 国外 和 我 国香 港 学 者 在 利 用 异养 培 养 的 小 球 藻 生 产 人 类 健 康 食 品和 叶 黄 素 方 面 进 行 了大 量 的研 究 ‘￾， ， 但 因为真 正 能够 异养 快速 生长 的小 球 藻 种 类 比较稀 少 ‘￾ ， 我 国 目前 研 究使 用 的小球 藻 种 大 多 由香港 学者 陈 峰赠 送 ‘，” ￾ 因此 有 必 要 在 大 陆依据现 有 的实验条 件和 研 究 能力 ， 筛选 出具 有我 国 自主 知识 产权 能够 异养生 长 的小球 藻种 ￾ 通过培 养条件 的研 究 ， 获得超 高细 胞浓度 的小球 藻 ， 为我 国藻类 生物 科技 的发展 做 出贡 献 ￾ ￾ 实验 材 料 与研 究方 法 ￾￾ 实验 藻 种 实验 所 用 的小 球 藻 是 ￾￾￾ 年 ￾月从 北 京清 河 水 中筛选 出 的纯 藻种 ， 在 无光 照条件 下 此 小球 藻 可 以快速 生 长 于有机 物 ， 具 有 非常 强 的异养 培 养 潜 力 ￾ ￾￾ 培养 基 光 照静 置 实验 用 水 生 ￾号培养基周 ， 在筛选 异 养 小球 藻 过程 中加 入 ￾￾￾ · ￾ 一 ‘的葡 萄糖 作 为 有机 碳 源 ￾ 在 无 光 照 批 量 异 养 培养 实验 时 ， 将 水 生 ￾ 号培 养 基 【￾ 中 的硫 酸钱 分 别 用 氯化 钱 、 尿 素 和 硝 ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－０５３ｘ．２００５．０４．００６