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小球藻的异养生长及培养条件优化(精)

广西植物Guihaia21(4:353-3572001年11月

小球藻的异养生长及培养条件优化

张丽君,杨汝德,肖恒

(华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州510640

摘要:对小球藻异养培养中的碳源、氮源、微量元素—镁离子以及其他培养条件的影响进行了探讨,并测定了小球藻的生长曲线。优化结果:C∶N为4∶1~5∶1,硫酸镁的量为1g/L;培养条件为:pH6~7,接种量10%,温度30°C。在此条件下,异养培养小球藻,其OD值可达18,蛋白质为30%,叶绿素含量为1.2%。

关键词:小球藻;异养培养;生物量

中图分类号:Q949.21+7文献标识码:A文章编号:1000-3142(200104-0353-05

ThehetertrophiccultureofChlorellaandoptimizationofgrowthcondition

ZHANGLi-jun,YANGRu-de,XIAOHeng

(TheFoodandBiotechnologyInstituteofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China

Abstract:Theeffectofcarbonsources,nitrogensources,microelement-Mg2+andcultureconditionforhet-erotrophiccultureofChlorellawasresearched.Wealsogetthegrowthcurve.Theresultsofoptimization:C/Nis4∶1~5∶1,MgSO4is1g/L;pHis6~7,inoculationis10%,temperatureis30°C.Underthiscon-dition,theODis18,proteinconcentrationis30%,chlorophyllconcentrationis1.2%.

Keywords:Chlorella;heterotrophic;biomass

小球藻为绿藻门小球藻属(Chlorella单细胞绿藻,生态分布广,易于培养,生长速度快,应用价值高。小球藻细胞除了可在自养条件下利用光能和二氧化碳进行正常的生长外,还可以在异养条件下利用有机碳源进行生长繁殖,生长速度比光照条件下快,类似于细菌的代谢生长〔1〕。

小球藻含丰富的蛋白质、多糖、脂类、叶绿素、维生素、微量元素和一些生物活性代谢产物,具有全面而均衡的营养价值,毒理学研究表明是无毒级物质,广泛应用于保健食品、饲料、食品添加剂、精细化工品和医药制剂原料〔2~4〕。因此长期以来,小球藻不仅是生物学研究中优良的实验材料,而且是受人注目的开发利用对象。目前大规模培养主要采用开放池式户外培养,这种传统的、低产量的池塘光培养系统已不能满足要求。80年代以来各种半密闭和密闭培养系统的研究受到广泛重视,应用各种光生物反应器进行间歇流加、连续流加等方式培养,在一定程度上提高了小球藻的产量和产率〔5~7〕。但由于仍然采用光照自养方式,生产效率并没有得到根本的改变。以有机物作为小球藻的唯一碳源进行异养培养,具有无需光照,细胞增殖快,浓度高,生产系统易于实现自动控制,可利用现有的发酵设备等优点,国外对此已引起高度重视〔8〕。国内对小球藻的异养培养报道甚少,为了提高小球藻的产量和产

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率。满足日益增长的市场需求,我们研究了用异养方法高细胞密度培养小球藻,探讨了异养培养小球藻的一些影响因素。

1材料与方法

1.1藻种

2.1生长曲线

在开始对小球藻的特性进行研究之前,有必要对异养培养时,小球藻的生长过程有一了解。本实验中藻种在恒温培养箱中培养一段时间后取出,按10%的接种量接入液体培养基,从0h开始,每隔4h取样测OD、pH,得到其生长曲线(图1。

细胞的生长过程大致呈“