螺旋藻的培养和筛选

f弓 12 广州食品工业科技 Guangzhou Fczx：l Science and Technok~,rot 15 No 4(总 59) 一 螺旋藻的培养和筛选 ￡ 6 3 (f) ～ 一 ⋯ ～ 黄字玲 (广州市食品工正研究所 广州 510410) 摘 要 本文首先介绍了螺旋藻的营养特性和发展前景，重点搽讨 了螺旋藻的实验室培养和藻种的分离 和纯 化 关键词 螺旋藻 实验室培养 筛选 一 ． ， — 一 、 — 一 I 螺旋藻是一种多细胞的丝状蓝绿藻，是地 球上最早出现的光台生物之一 ，它具有很高的 营养价值，干粉蛋 白质含量高达 58％一71％， 氨基酸比例平衡且易于消化吸收 ，含有各种人 体平衡 所需的维生素、矿物质以及核酸、多糖、 多不饱和脂肪酸等生物活性物质。螺旋藻中各 种营养成分的单位产量远高于一般农作物，有 资料显示 ，1克螺旋藻干粉的 营养价值相 当于 1000克各种蔬菜的总和。随着研究的深入，螺 旋藻的应用领域越来越广，从最初的营养型食 品扩大到食品添加剂、医疗保健品和精细化工 产品等方方面面，显示 出广阔的发展前景。 自 从 1968年法国与墨西哥台作建立了世界上第 一 个螺旋藻生 产工厂以来 ，世界上不少国家都 先后建立 了螺旋藻生产基地。我国大陆螺旋藻 的开发研究起步较晚，但近几年进展很快。本 文介绍 了一种简单易行的螺旋藻实验室培养方 法。 1 螺旋藻的培养 螺旋藻属蓝藻门蓝藻纲 颤藻科螺 旋藻属， 其丝体呈螺旋状是螺旋 藻属 的特征。丝长约 504500~Lm，宽约 1～2m-n，繁殖以细胞不 断横 分裂或藻丝断裂而增加藻丝长度和数量。 1 1培养方式 螺旋藻的培养可分为实验室培养和商业化 的大规模培养两大类。一般认 为螺旋藻与大多 数蓝藻一样，是一种专性光合 自养生物，其实螺 旋藻具有一定的异养能力。本文介绍的便是一 种利用螺旋 藻光台异养能力的实验 室培养方 式 。 实验设备：容量 10L的玻璃缸 1个 6900型气泵一套 将玻璃缸置于 日照充足的位置，加入培养 液，殖入藻种后开启气泵，并在缸 口覆盖透 明薄 膜。 1 2培养液的配制 螺旋藻对矿质营养的要求并不苛刻，但它 繁殖快，应及时补充各种养分，每十升培养液用 矿质量如下表： 碳酸氢钠(小苏打) 50484克 磷酸氢二钾 345克 硝酸钠 15～25克 硫酸钾 5～10克 海盐 10克 硫酸镁 适量 氯化钙 适量 硫酸铁 适 量 EDTA 适量 将以上矿质按顺序逐一溶入水 中(水为 自 来水，经 It晒及紫外灯消毒后使用)溶解完全后 即为培养液 1 3 培养条件 1 3．1 pH值 加入各种矿质后，培养液 pH值为 748，在 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技 Gua~Kzhou Foxed Science and Technok~y vo[15 No 4(总 59) 藻种生长过程 中，培养液的 pH值 不断变大。 pH值在 8 5～l0的范围内时，藻的生长最佳 ： 当 pH大于 11．0，将不利于生长 ，此时需更换培 养液。更换时可用 200目筛滤出螺旋藻 ，再将 废液换成新液 ，放人藻种 ，开启气泵。刚放人的 藻抱结成团，约半小时后分散。 1．3．2 温度 螺旋藻最适宜的生长温度为 2s～37，40℃ 和 l5℃为其最高与最低生长温度。当温度达 到45℃时，短时问内藻丝未见解体 (细胞 壁破 裂)；而在 5～l0℃ 的低温环境下 ，藻丝仍可缓 慢生长几个月 ，可见其具有一定的耐热耐寒性。 1．3 3 光照 在营养和温度正常的情况下 ，光照成为影 响螺旋藻生长的一个重要 因素 本实验的主要 光源是太阳光 ，在实验过程中可以发现 ，同样的 生长条件下 ，光照充足时 ，藻的生长加快，藻液 呈蓝绿 色 ；长时间 阴雨 ，光线 弱时 ，藻 长势慢 ，藻 液呈黄绿色。 2 螺旋藻的筛选 目前世界上已知的螺旋藻有 3o多种 ，我国 有 5种 ，其中应用广泛的有钝顶螺旋藻(spiruli— na P[atensis)和巨大螺旋藻(Spirulina Maxima)， 它们在形态上略有差别，钝顶螺旋藻螺间距和 渡高均较小 ，在显微 镜下可清楚地分辨 出来。 但它们在培养 、生长特性和营养成分等方面几 乎完全相同。有时为 了生产的需要，要求将不 同种类且藻体较强壮(粗而大)的藻种分离出来 进一步培殖，这时就必须进行藻种筛选。 2 1 设备 x1D一2B型双目体视显微镜 酒精喷灯 2．2 筛选方法 用吸管吸出少 量藻液，用适量的培养液稀 释后置于显微镜下 ，稀释度以显微镜下视野 中 不超过 5个藻为标准。镜中可见螺旋藻丝体为 绿色螺旋状 ，螺圈数不等 ，最多不超 过 l0圈 再 用 细 吸 管 (用 酒 精 喷 灯 烧 制 成 管 口约 0 5nma)根据藻种的不 同逐个 吸出，分别故人 不同的培养杯(100m1)，加人培养液培养 。 2 3 筛选后的培养 培养时要注意藻的浓度不能太稀，整杯藻 液呈淡绿色时才能开始培养。在正常的生长条 件下，3～5天后，藻液将呈 深绿色，此 时可用 500ml的烧杯进一步稀释培养 加人新的培养 液时，用玻棒搅动，使培养液溶人更多的氧气， 藻 才不至 于结团。如此不断稀释 ，约 20天后 即可移人 l0升培养缸中正常培养。 3 结论和展望 螺旋藻作为“二十一世纪的理想食品”，在 食品添加剂、医疗保健品及精细化工等高附加 值产品生产上将有广泛的应用前景。这就是决 定了螺旋藻培养技术的进步和发展将带来显著 的经济效益。本文只提供了一种实验室条件下 螺旋藻光台异养培养和纯化的方法，目的在于 了解螺旋藻的生长特性，为螺旋藻 的规模化养 殖作准备。我国幅员辽阔，地域条件各异 ，应 根 据条件采取不同规模的养殖方法。培养液中矿 质的种类和浓度是非常重要的因素，如何通过 改变矿质种类和浓度有效地提高螺旋藻的产量 和其中有用成份的含量，需经长时间的实践探 索 ，这是螺旋藻研究工作的主攻方向之一。 参 考 文 献 1 商树田 生物学通报 1994 29(10) 2 吕晓玲等 食品科学 1995 16(5) 3 曹健等．郏卅『粮食学院学报．1997 18(1) 4 白卫东等 食品科学 1996．17(7) 5 庞启深等 生物化学与生物物理学报 1989．9 6 张义明等 中国食品添加剂 1996 3 7 江涛等 中草药．1997 28(8) 8 吕晓玲等．天津轻工业学院学报．1995 2 维普资讯 http://www.cqvip.com