THE GROWTH AND PHYCOCYANIN CONTENT OF SPIRULINA PLATENSIS IN MIXOTROPHIC CULTURE

本文研究了葡萄糖、乙酸盐和碳酸氢钠作为不同碳源时，对钝顶螺旋藻混合营养生长的影响。与无机碳源碳酸氢钠对比，有机碳源葡萄糖和乙酸盐能提高螺旋藻的生长速率，其中葡萄糖使之获得最大比生长速率（ｕ＝０．６２％ｄ）和产生最大生物量（干重为２．６３７ｇ／ｅ）这三种碳源对藻蓝蛋白含量的影响基本一致，约为１３０±１０ｍｇ／ｇ干细胞重，但是藻蓝蛋白的含量随光照强度从４０００ｌｕｘ降为５００ｌｕｘ而减少。     

无菌短藻丝体钝顶螺旋藻藻株的获得

采用平板涂布的方法分离筛选到一种短藻丝体（２～３个螺旋）钝顶螺旋藻Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ藻株．该藻株在液体培养基中能生长成均匀分散的培养物，因而便于进行平板涂布、光密度测定以及定量取样等操作．进一步采用植物组织培养中常用的消毒试剂次氯酸钠处理藻丝体，获得了无细菌污染的纯培养物，可用于分子生物学和基因工程研究．另外，提供了一种成份比较简单易得的培养基，可用于钝顶螺旋藻的实验室常规培养     

蓝、绿藻SOD同工酶类型及其进化

以新鲜蓝藻极大螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍ ａｘｉｍ ａ）、钝顶螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ）、盐泽螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｓｕｂｓａｌｓａ）、单细胞绿藻盐藻（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ） 、多细胞绿藻轮藻（Ｃｈａｒａ）、水绵（Ｓｐｉｒ－ｏｇｙｒａ）和鞘藻（Ｏｄｅｏｇｏｎｉｕｍ ）为实验材料．经抽滤、超声波破碎后,进行聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳和抑制剂处理,结果表明三种螺旋藻都只含有Ｆｅ－ ＳＯＤ,其中极大螺旋藻、钝顶螺旋藻含有４ 条Ｆｅ－ ＳＯＤ同工酶谱带,而盐泽螺旋藻含有６ 条谱带;盐藻、水绵、鞘藻含有Ｆｅ－ ＳＯＤ和Ｍｎ－ ＳＯＤ两种类型,而轮藻含有Ｆｅ－ ＳＯＤ、Ｍｎ－ ＳＯＤ和Ｃｕ·Ｚｎ－ ＳＯＤ三种类型．     

滇池微囊藻“水华”藻胆蛋白资源化研究

对从滇池采集的惠氏微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ（惠氏微囊藻的多率达９０％以上）和人工养殖螺旋藻的藻胆蛋白和粗蛋白进行了比较研究,结果显示,滇池微囊藻水华中藻胆蛋白的含量占干藻的１５．０７％晒干后的螺旋藻其藻胆蛋白含量８．０５％,喷雾干燥的３．６８％,此外,超滤前破细胞的溶液含小白鼠致死的毒素,超滤提取得到的藻胆蛋白结果为阴性,藻胆蛋白的安全性好。     

循环磁处理对螺旋藻培养影响的研究

采用循环磁处理技术强化螺旋藻的生长过程,重点探讨了螺旋藻磁处理培养的生长特性．研究发现,当Ｈ＝０～３２０ｋＡ／ｍ时,适当的恒定磁场处理可明显加快螺旋藻的生长速度,提高其细胞浓度．采用气升式循环磁处理光生物反应器分批培养螺旋藻,当温度θ＝２８～３０℃,光照度Ｅ＝１６ｋｌｘ时,较佳的磁处理强度Ｈ＝２００ｋＡ／ｍ,藻液切割磁力线的速度ｖ＝０．１５ｍ／ｓ,此时第６天便可达到最大细胞浓度２．７６ｇ／Ｌ（干重）,比同期非磁处理培养时的产量增加了４６．８％,与非磁处理培养时的最大细胞浓度２．２６ｇ／Ｌ（干重）相比,磁处理的最大细胞干重提高了２２．１２％,达到最大细胞干重的时间提前了２天．可见,循环磁处理培养开辟了微藻培养的新途径．     

不同碳源培养螺旋藻的生长及其藻蓝蛋白含量

研究葡萄糖、乙酸盐和碳酸盐等作为不同碳源对钝顶螺旋藻的混合培养生长的影响。与无机碳源对比，葡萄糖和乙酸盐能较好地改善钝顶螺旋藻的生长，葡萄糖使之获得最大的生长速率（P＝0．62／o和产生最多的生物量（干重为2.637g/1）；这三种碳源对藻蓝蛋白含量的影响基本一致，约为13010mg／I干重细胞。研究发现，藻蓝蛋白的含量主要受光强度影响。     

水提分离钝顶螺旋藻藻蓝蛋白及其稳定性研究

应用水提法分离钝顶螺旋藻藻蓝蛋白后,考察了螺旋藻细胞破碎液的藻液比、盐离子浓度、pH和环境温度等对藻蓝蛋白分离的影响,并对藻蓝蛋白的耐热性能及耐酸碱性能进行了研究.结果表明：用藻液比为5 g/L及50%（NH4）2SO4进行盐析沉淀,提取藻蓝蛋白的收率可达62.4 mg/g藻粉;螺旋藻藻蓝蛋白在常温时保持稳定,在较高温度时稳定性下降;在中性溶液环境时,藻蓝蛋白的稳定性良好,偏酸或偏碱环境均改变螺旋藻藻蓝蛋白的性能.     

生石灰挤密加固软土地基的应用探讨

本文根据生石灰挤密桩吸水膨胀，使桩周土压缩，固结脱水的原理，用于软弱地基处理，就工程实践中应注意的问题提出笔者之见解．     

驯化过程对小球藻和螺旋藻生长及酚降解能力的影响

以蛋白核小球藻（Chorella pyreniodosa)极大螺旋藻（Spriulina maxima)为材料,经300mg/L酚驯化的小球藻和螺旋藻降解酚的能力都有了提高,小球藻的酚最大致死浓度由500mg/L上升到700mg/L,酚降解速度提高到驯化前的3．22倍,螺旋藻耐酚能力未见明显改变,最大酚致死浓度仍为500mg/L,但在400mg/L接近致死酚浓度条件下,驯化过的藻体长势较未驯化的藻体要好,驯化后的螺旋藻酚降解速度提高到驯化前的1．24倍。     

IRS1在藻蓝蛋白介导的H460细胞增殖和迁移调控中的作用

藻蓝蛋白来源于海洋藻类,是我国认可的食品着色剂和功能型食品．初期研究表明,藻蓝蛋白处理能抑制人类非小细胞肺癌系H460的体外增殖能力和迁移能力,使得其体外集落形成能力减弱．通过转录组学测序分析进一步探究具体作用机制,从藻蓝蛋白处理前后发生显著变化的基因中,筛选出了一个藻蓝蛋白处理后发生显著下调的基因,即胰岛素受体底物1（irs1）,并通过体外转染siRNA的方法抑制IRS1的表达,来研究其对非小细胞肺癌系H460的增殖和迁移能力的影响．采用MTT法检测细胞增殖,细胞划痕实验检测细胞迁移,克隆形成实验检测细胞集落形成能力,流式细胞术检测细胞周期分布．结果表明,下调IRS1的表达后,与对照组相比,细胞的生长速率降低,迁移能力、集落形成能力受到抑制,同时使细胞周期被阻滞到G1期．PI3K-AKT信号通路研究表明,藻蓝蛋白处理使得PI3K-AKT信号通路活性受到抑制,下调IRS1的表达使得PI3K-AKT信号通路部分蛋白表达也下调,通路活性受到一定程度抑制．本研究结果表明,藻蓝蛋白抑制非小细胞肺癌系H460体外活性功能的机制,可能与IRS1的表达和PI3K-AKT信号通路的活性有关,这为藻蓝蛋白的调控机制提供了有力的理论基础．      

Hydrogen ions directly regulating the oligomerization state of Photosystem I in intact <Emphasis Type="Italic">Spirulina platensis</Emphasis> cells

H^＋ concentration induced-monomerization or trimerization of photosystem Ⅰ （PSI） in cyanobacteria has never been directly observed. In this work, taking characteristic spectra for the trimers and monomers as the indicators, it was experimentally demonstrated that H^＋ could induce the oligomeric changes of PSI reaction centers in the intact Spirulina platensis cells and also in the isolated thylakoid membrane complexes. Especially, the higher concentration of H^＋ would induce the monomerization while the lower the trimerization, suggesting the electrostatic interaction should be mainly responsible for changes in the oligomeric state of PSI in Spirulina platensis.     

Te(IV)对钝顶螺旋藻和极大螺旋藻的生物效应

研究了Te(Ⅳ)对西Spirulina platensis和Spirulina maxima两种螺旋藻的生物效应，结果表明，Te(Ⅳ)质量浓度在0．01～2mg／mL范围内对钝顶螺旋藻的生长有促进作用，且1mg／mL的Te(Ⅳ)促进作用最大，在此浓度范围内Te(Ⅳ)对极大螺旋藻生长影响则不明显；Te(Ⅳ)质量浓度大于32mg／mL时对两种螺旋藻均有抑制作用，其对钝顶和极大螺旋藻的半数有效质量浓度(96hEC50)分别为36．1mg／L和87．9mg／L，显微观察结果表明，当ρ[Te(Ⅳ)]≥100mg／L时，两种螺旋藻均出现严重的断裂和变形。     

螺旋藻抗氧化酶系统对干燥胁迫的响应

对极大螺旋藻(Spirulina maxima)进行常温脱水处理,研究干燥胁迫对螺旋藻抗氧化酶活性的影响.结果表明:螺旋藻超氧化物歧化酶(SOD)对细胞脱水反应不敏感,脱水过程中其活性保持不变,过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)能很快对干燥胁迫作出响应,两者活性均上升1倍左右,而过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势.干燥胁迫30 h后各抗氧化酶活性均下降,其中POD失活.丙二醛(MDA)质量摩尔浓度在整个胁迫过程中波动较小,脱水过程中略有下降,干燥胁迫30 h后又有所上升.螺旋藻的抗氧化酶系统能抵御细胞脱水所引起的氧化伤害,其中CAT和APX的活性变化幅度可作为检验螺旋藻脱水耐受力的敏感性指标.     

Vacuolation induced by unfavorable pH in cyanobacteria

Six species or strains of cyanobacteria, Anabaena sp. 595, Plectonema boryanum 246, Scytonema hofmanni 248, Nostoc sp. 96, Oscillatoria animlis 284 and Spirulina maxima 438, were cultured in unfavorable pH conditions for vacuole induction. At pH 5.0, 6.5, or 7.0, vacuoles were observed to form in both Anabaena sp. 595 and Plectonema boryanum 246, especially in the former. The vacuolation took place with some morphological changes, such as the cells being inflated, spherical and vacuolated, and with unequalized division. The induced vacuoles in An- abaena sp. 595 and Plectonema boryanum 246 were in spherical shape and in rather transparent appearance under a phase microscope. For Scytonema hofmanni 248, it was less sensitive to pH, its vacuole formation was found only at pH 6.5. No vacuolization occurred in the cells of Nostoc sp. 96, Oscillatoria animlis 284 and Spirulina maxima 438 at all pH conditions we used. Vacuolization under unfavorable pH provides a new proof for the existence of vacuole in cells of cyanobacteria and reflects the prokaryote's function in ecological environment.     

极大螺旋藻(Spirulina maxima)对六种重金属离子的生物吸附作用

研究了极大螺旋藻(Spirulina maxima)对Ag 、Cu2 、Mn2 、Ni2 、Pb2 和Zn2 等六种重金属离子的吸附作用.结果表明在pH5.5,吸附时间2h,重金属离子浓度为50mg/l的条件下,极大螺旋藻对六种重金属离子均有较强的吸附作用,其中对Ag 的吸附作用最强,吸附率为92.87%;对Ni2 的吸附作用最弱,吸附率为40.70%.极大螺旋藻对这6种离子的吸附能力依次为Ag ＞Pb2 ＞Zn2 ＞Cu2 ＞Mn2 ＞Ni2 .     

弱光照对螺旋藻抗氧化酶活性的影响

探讨了螺旋藻在弱光照下的抗氧化酶活力的变化。结果显示：在1100lx光照下，钝顶螺旋藻（Spirulina plentasis)314和极大螺旋藻（Spirulina maxima）438两者的SOD活性最低，黑暗条件下的活力分别是1100lx光照下的2．2倍和1．4倍；两者的APX则在600lx光照下，活星最大；两者的CAT的活性变化情况分别与各自的APX类似。     

螺旋藻4种脱氢酶的同工酶研究

采用醋酸纤维素薄膜电泳对鄂尔多斯高原碱湖的钝顶螺旋藻S1、引进的钝顶螺旋藻S2和极大螺旋藻S3的4种脱氢酶同工酶进行了比较研究。结果表明:螺旋藻MDH同工酶为多态,G6PDH、ADH和LDH同工酶为单态;其呼吸代谢途径表现出多样性;螺旋藻仅有由H亚基构成的纯合子LDH1。     

水分胁迫对钝顶螺旋藻光合色素和生长的影响

用高效液相色谱和光谱研究了水分胁迫下钝顶螺旋藻的色素变化及复水后的生长状况。结果表明：藻蓝蛋白对水分胁迫最敏感．其次为叶绿索a和类胡萝卜素;水分胁迫下叶绿素a含量下降,而类胡萝卜素含量无明显变化．导致类胡萝卜素与叶绿素a的比值升高;复水后藻蓝蛋白的吸收波段随失水状况呈下降趋势,其荧光发射峰由656nm蓝移至644nm;失水率为90％以下的藻复水后均能逐渐恢复到正常的生长状态;螺旋藻的水分临界值有可能介于70％～80％．     

钝顶螺旋藻中藻蓝蛋白的分离纯化及特性研究

为发展新型海洋药物,采用ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ－２００凝胶层析和羟基磷灰石柱层析对人工养殖钝顶螺旋藻中的藻蓝蛋白进行了分离和纯化,得到了藻蓝蛋白纯品。测定了藻蓝蛋白的氨基酸组成和含量。藻蓝蛋白的紫外、可见吸收光谱表明其最大特征吸收波长为２７８,３６０,６２０ｎｍ。得到的藻蓝蛋白经等电聚焦显示为一条带,其等电点为ｐＨ＝４．３。还测量了藻蓝蛋白红外吸收光谱。研究所获得的藻蓝蛋白为后续开展临床应用提供了可靠的样品。