盐泽螺旋藻的生长及放氢的实验研究

对影响盐泽螺旋藻生长的因素以及放氢情况进行了实验研究．结果表明盐泽螺旋藻也具有放氢的现象,而且相对钝顶螺旋藻而言放氢量较大;同时也给出了盐泽螺旋藻生长的合适条件．     

螺旋藻放氢与能量供应关系的初步研究

通过暗处理消耗螺旋藻细胞内积存的可供放氢的能源,然后外加不同的呼吸基质。了解到处于暗饥饿状态的螺旋藻可以利用不同基质维持放氢。蔗糖等基质可使放氢活性恢复到暗饥饿前充足照光时的水平,乙酰基和酮戊二酸的恢复效果较差。藻细胞利用不同基质支持的放氢活性还受反应系统中氧浓度的影响,当氧浓度超过10%时,放氢活性差不多被完全抑制。在不同的基质存在和光照条件下,由藻细胞提取得的ATP 浓度有一定差异,这种差异与放氢活性似乎有一定的对应关系,表明蓝藻的放氢活性在适宜放氢的条件下,可能还受藻细胞内ATP 水平的影响。     

钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)4个跨膜Ser/Thr蛋白激酶基因对不同温度诱导的响应子

Ser/Thr蛋白激酶(STK)是生物体信号转导系统的重要组成部分.实验以钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)为材料,经过本地BLAST搜索、SMART结构域预测排除假阳性结果得到钝顶螺旋藻Ser/Thr蛋白激酶的基因序列.测定不同温度下的生长曲线确定该藻的最适生长温度为30℃,经低温15,20,25℃和高温37,43℃分别诱导60 min,利用半定量RT-PCR方法,分析4个具有跨膜结构域的Ser/Thr蛋白激酶基因在正常生长温度下和经低温、高温诱导后表达量的变化情况.发现stj1850在所有温度下都不表达;stk1993,stk2111的表达量在不同温度下没有显著差异;stk2103在低温诱导后的表达量降低,高温诱导后的表达量升高,提示该基因的表达可能参与了钝顶螺旋藻对温度的适应.     

谷氨酸钠对钝顶螺旋藻生长及色素的影响

在Zarrouk培养液中添加不同质量浓度的谷氨酸钠，研究其对钝顶螺旋藻生长和色素质量比的影响。结果表明，低质量浓度的谷氨酸钠能促进螺旋藻的生长，提高螺旋藻中叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝蛋白的质量比，而当谷氨酸钠质量浓度超过1g/L后，钝顶螺旋藻的生长和色素质量比都受到明显抑制，藻蓝蛋白也受到破坏。     

pH值对钝顶螺旋藻粉吸附几种重金属的影响

目前国内有利用非活性钝顶螺旋藻吸附水中金属离子的报道,吸附性能都较好,为了探索钝顶螺旋藻粉用于重金属废水处理的可能性,本实验对钝顶螺旋藻粉吸附几种重金属离子的最佳pH条件进行了研究,为扩大螺旋藻生物资源的应用提供试验依据。     

几种水体污染因子对钝顶螺旋藻生长的影响

为确定不同污染因子对钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）生长的影响,对五种主要水体污染因子Hg^2 、Cr^6 、Pb^2 、酸雨、苯酚各取5个质量浓度梯度处理钝顶螺旋藻,使其在人工控制的环境下生长,每天测定培养液的光密度OD560,溶氧量DO和pH值以分析其生长情况,结果表明：钝顶螺旋藻对Hg^2 最敏感,对Cr^6 ,Pb^2 和苯酚的敏感性稍低,对酸性环境有较强的抵抗力。     

螺旋藻(Spirulina platensis)放氢的研究

螺旋藻含有可逆性氢酶,在合适的条件下能催化放氢．研究表明：当培养基的ｐＨ值为８．５～９．５,气相氧浓度为１％的条件时,能使螺旋藻放氢达到最大效率．外加葡萄糖、蔗糖有利于放氢,葡萄糖、蔗糖的最适浓度为０．１ｍｏｌ／Ｌ,而ａ－酮戊二酸、柠檬酸等对螺旋藻的放氢没有促进作用．     

钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)4个跨膜Ser/Thr蛋白激酶基因对不同温度诱导的响应

Ser/Thr蛋白激酶（STK）是生物体信号转导系统的重要组成部分．实验以钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）为材料,经过本地BLAST搜索、SMART结构域预测排除假阳性结果得到钝顶螺旋藻Ser/Thr蛋白激酶的基因序列．测定不同温度下的生长曲线确定该藻的最适生长温度为30℃,经低温15,20,25℃和高温37,43℃分别诱导60 min,利用半定量RTPCR方法,分析4个具有跨膜结构域的Ser/Thr蛋白激酶基因在正常生长温度下和经低温、高温诱导后表达量的变化情况．发现stk1850在所有温度下都不表达;stk1993,stk2111的表达量在不同温度下没有显著差异;stk2103在低温诱导后的表达量降低,高温诱导后的表达量升高,提示该基因的表达可能参与了钝顶螺旋藻对温度的适应．     

钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂的制备及对铬(Ⅵ)的吸附性能

以钝顶螺旋藻和磁性纳米粒子四氧化三铁为材料,采用海藻酸钙进行包埋制备出钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂,从pH、温度、吸附动力学等方面研究钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明:当pH为1.5,温度为40℃时,吸附效果最好,时间在120 min时吸附容量达到饱和吸附量的96.5%;随Cr(Ⅵ)离子初始浓度的增加,吸附量增加,吸附效率减小。且与海藻酸钙吸附行为显著不同,说明主要是由钝顶螺旋藻对Cr(Ⅵ)离子吸附作用;钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温模型进行描述;同时,磁性生物吸附剂具有较强的磁性,在加有外界磁场的情况下,能快速地实现固液分离和回收,可简化重金属离子吸附的后续处理。     

有机碳氮源对钝顶螺旋藻生长及叶绿素a含量的影响

在Zarrouk溶液中添加不同的有机碳氮源,研究它们对钝顶螺旋藻生长及叶绿素a含量的影响。结果表明:糖类中,浓度为1.5 g.L-1葡萄糖对钝顶螺旋藻生长影响明显,平均生长速率增加了19.1%,平均世代时间减少了16.0%,其次为麦芽糖,平均生长速率增加了5.2%,平均世代时间减少了5.6%;有机酸钠盐对螺旋藻的生长影响不太明显,只有苹果酸盐对其生长有一定的促进作用。有机氮源中,只有0.2 g.L-1尿素有微弱的促长作用。添加的有机碳氮源中,苹果酸钠对螺旋藻叶绿素a含量的影响最为明显,与对照相比,螺旋藻单位藻体的叶绿素a含量提高了73.4%,葡萄糖则使单位藻体的叶绿素a含量有所下降。     

不同来源钝顶螺旋藻砷富集特性

 为进一步探讨2 个不同来源钝顶螺旋藻的砷富集特性,明晰藻液砷浓度与生长、产量及藻粉砷含量的对应关系,在不同质量浓度砷溶液中培养鄂尔多斯钝顶螺旋藻与引进螺旋藻藻种,通过比较2 藻种生长情况、藻粉的干重及藻粉中砷的质量比,分析2 藻种对砷的适应性和抵抗性。结果表明,在0~0.32 mg/L 的砷环境中,2 藻种生长均没有受到抑制,当地藻种产量高于引进藻种,在各砷浓度下鄂尔多斯钝顶螺旋藻藻粉砷质量比明显低于引进种。     

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。     

螺旋藻的磁处理培养

就磁场处理技术对螺旋藻培养过程的强化进行了研究，发现螺旋藻的培养能明显地被适当的磁场处理所刺激，在强度为200－320kA/m的外加磁场作用下培养至第6天，螺旋藻最大细胞干重达2.76g/L,比同等条件下的空白对照试样多46．8％，其比生长率由0.4d^-1增至0.6d^-1，培养周期可缩短2－3d,同时，螺旋藻中蛋白质的含量增加了5.2mg/g，氨基酸总含量（除色氨酸外）增加了0.71mg/g，其中必需氨基酸增加了3.15mg/g，此外，微量元素Sr,Ni,Cu,Mn和Zn等均有显著增加，其中Sr和Ni分别增加了22.3和5．1倍，文中最后讨论了磁场处理对螺旋藻培养的强化机制，指出这种刺激作用与磁场处理加速了螺旋藻的光合作用和强化了其营养吸收有关。     

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％．     

不同来源钝顶螺旋藻藻蓝蛋白特性比较

 为更大程度地开发利用鄂尔多斯螺旋藻藻蓝蛋白资源,获得螺旋藻藻蓝蛋白提取及保存过程中的最佳参数,对2 藻种藻蓝蛋白硫酸铵盐析饱和度、热稳定性、酸碱稳定性进行了比较。结果显示,在硫酸铵饱和度达到40%时,2 藻种藻蓝蛋白纯度和藻蓝蛋白提取率均达到最高,且鄂尔多斯钝顶螺旋藻藻蓝蛋白纯度为引进钝顶螺旋藻的1.67 倍,两者的提取率持平。鄂尔多斯螺旋藻藻蓝蛋白对温度较引进种敏感,除25℃时相差不大外,35、45、55℃等条件下均表现出相比引进种更大的纯度降低率,多数为后者的两倍,但即使鄂尔多斯钝顶螺旋藻纯度降低率较大,降低后的纯度仍然比引进种最高纯度大,显示出鄂尔多斯钝顶螺旋藻在藻蓝蛋白上的优势。在工艺及环境条件允许的情况下,提取鄂尔多斯钝顶螺旋藻藻蓝蛋白时,尽量保持在较低温度下操作,如果兼顾提取率和纯度,宜选择55℃以内操作。2 藻种藻蓝蛋白酸碱稳定性上表现出较一致的反应,pH 值5~6 可以保持藻蓝蛋白的最大纯度。     

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。     

Cu~(2+)对钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)的毒性影响

利用CuSO4 溶液研究了Cu2 + 对钝顶螺旋藻 (Spirulinaplatensis)的毒性影响。Cu2 + 在24和48h时对钝顶螺旋藻的半数有效浓度 (EC50)分别为46.84和23.91μmol/L,对钝顶螺旋藻的安全浓度为1.869μmol/L。与其他藻类相比 ,钝顶螺旋藻对Cu2 + 耐受性较强     

混合营养培养中光照强度及有机碳源对Spirulina platensis生长率的作用

螺旋藻是一种多细胞、纤维状兰藻，又称兰细菌。它含有较丰富的蛋白质、不池和指肪酸和胡萝卜素等，具有较高的营养价值，是一种有潜力的健康食品资源。近几年来，人们对螺旋藻的培养做了大量的研究工作，但由于传统上认为螺旋藻是一种光合自养型生物，它不能利用有机底物作为碳源，所以研究的重点都集中于光合自养培养。１９７２年，Ｋｅｎｙｏｎ等人报导了葡萄糖能提高螺旋藻的生长速率和增加细胞产率。１９９３年，Ｍａｒｑｕｃｚ等人进一步报导，葡萄糖作为有机底物时，螺旋藻能进行混合营养生长。这为螺旋藻的培养开辟了一条新路。本文在此基础上为了探讨螺旋藻的高细胞密度培养和提高螺旋藻的产量，着重研究了光强度和有机底物对螺旋藻在混合营养条件下生长的影响，找出最佳值及了解它们的相互关系。实验选用菌种为钝角螺旋藻（Ｓ．ｐｌａｔｅｎｓｉｓＵＴＥＸ１９２６）。培养基为Ｚａｒｏｕｋ培养基，有机底物为葡萄糖和醋酸盐。采用三角瓶摇瓶培养。通过实验发现：光强度对螺旋藻的光合并非和光合自养生长都有明显影响，最适光强度为４０００Ｌｕｘ，当光强度高于５０００Ｌｕｘ时，两种类型的生长都受到明显的抑制作用。而在低光强度条件下，光强度对两种类型生长的影响是不同的。对光合异养