螺旋藻优质高产的新方法研究

螺旋藻是一种已有35亿年生命史的最古老的原核光合生物，已被联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）誉为“21世纪最佳保健食品”。通过多年多点室内外试验研究，探明了TA乳粉促进螺旋藻优质高产的应用技术。在螺旋藻工厂化生产中，向养殖池添加TA0.01～0.02mg/L的TA乳粉，能促进螺旋藻的细胞分裂、增殖及藻丝生长，提高净光合速率和干物质积累，增强硝酸还原酶活力和呼吸强度，并显著提高蛋白质、氨基酸、藻蓝蛋白、β-胡萝卜素、叶绿素及类胡萝卜素等含量。在促进螺旋藻品质明显改善的同时，还能显著提高其生物产量，处理比对照的增产幅度可达1.19～1.76 g/d·m2，增产率20%～30%。用TA乳粉作为螺旋藻养殖的调节剂及其养殖工艺是一项新创举，并开拓了TA乳粉在微藻上应用研究的新领域，是促进螺旋藻优质高产的一种比较好的方法，应用前景十分广阔。     

我国螺旋藻研究与开发的进展

我国螺旋藻研究与开发的进展ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＣｈｉｎａ’ｓＳｐｉｒｕｌｉｎａＰｌａｔｅｎｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈ郑学玲（华南师范大学，副研究员广州５１０６３１）螺旋藻（ＳＰｉｒｕｌｉｎａＰｌａｔｅｎｓｉｓ）是蓝藻门，蓝藻纲，段殖目，颤藻科，螺旋藻属的...     

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．     

螺旋藻化学成分及其生物活性研究

螺旋藻（spirulina）是现存地球上最古老的药用植物之一，今年的研究证明螺旋藻含有丰富的氨基酸，维生素，矿物质等人体需要的营养成分，因具有广泛而高效的药用价值而倍受关注，本文对今年来对螺旋藻的成分和药理作用进行综述。     

螺旋藻粉β-胡萝卜素含量测定方法的优化

采用可见分光光度法测定螺旋藻藻粉中β-胡萝b素含量,并对测定过程中有关β-胡萝卜素的提取工艺进行了优化,确定了最佳工艺参数为：提取剂为y（正庚烷）：V（丙酮）：V（无水乙醇）：V（甲苯）=10：7：6：7,提取剂体积为30mL,浸提时间为12h,浸提温度为35℃．在该工艺下测得螺旋藻藻粉的β-胡萝卜素含量为134．15mg／100g．     

钝顶螺旋藻DNA中G,C的质量分数的测定

用Zarrouk培养基培养钝顶螺旋藻NS－90020，从中提取DNA，然后在加热条件下，使其DNA变性，跟踪DNA的变性过程中的增色效应，得到螺旋的熔解温度（Tm)，根据经验公式（C＋C）％＝2．44*（Tm-69.3)可以算出螺旋藻体内G，C百分质量分数，作为进一步研究螺旋藻的遗传特性及育种的基础。     

Se(Ⅳ)对钝顶和极大螺旋藻生长的影响

采用藻类生长动力学函数和藻类测试化学品毒性的标准方法,分别研究了高、低质量浓度Se（Ⅳ）对钝顶（S．platensis）和极大（S．maxima）螺旋藻生长的影响,结果表明：低质量浓度组中,Se（Ⅳ）的质量浓度低于16mg／L时对钝顶螺旋藻前4d的生长影响差异无显著性意义,但当质量浓度为32mg／L时出现明显的抑制作用;而低质量浓度范围内,即质量浓度低于32mg／L的Se（Ⅳ）在前4d对极大螺旋藻的生长的影响不明显．高质量浓度组中,当质量浓度高于560mg／L时,钝顶螺旋藻的生长被完全抑制;硒对极大螺旋藻的最低完全抑制质量浓度为600mg/L.     

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的分离纯化及特性研究

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的分离纯化及特性研究杜林方，付华龙（生物系）１材料与方法１．１实验材料钝顶螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ）由武汉水生所购买，生长于修改的Ｚｏｒｒｏｕｋ氏培养基中￣［４］，２～１０Ｌ，３０℃培养。１．２藻胆蛋白粗提物的制...     

低温下两个品系的钝顶螺旋藻质膜蛋白的变化

采用考马斯亮蓝G-250法和SDS-PAGE电泳对经低温处理和低温锻炼的内蒙古鄂尔多斯沙区碱湖的钝顶螺旋藻（S1）和引进非洲Chad湖的钝顶螺旋藻（S2）的质膜蛋白含量和电泳图谱分析表明：两种藻质膜蛋白对低温反应的规律相似,但抗寒性较强的内蒙古鄂尔多斯沙区碱湖的钝顶螺旋藻（S1）质膜蛋白含量比抗寒性较弱的引进非洲Chad湖的钝顶螺旋藻（S2）的高,较低的低温下质膜蛋白降低幅度S1〈S2;直接处理时,抗寒性较强的内蒙古鄂尔多斯沙区碱湖的钝顶螺旋藻（S1）对5℃反应更强。低温锻炼可适当增加螺旋藻的质膜蛋白含量。较低的低温下有分子量较小的新质膜蛋白的合成和分子量较大的旧质膜蛋白的解聚或解体。     

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_S_platensis_S_maxima_培养液的筛选

通过用粗海盐取代Ｚａｒｒｏｕｋ培养液中部分微量元素，得到钝顶螺旋藻（Ｓ．ｐｌａｔｅｎｓｉｓ）和巨大螺旋藻（Ｓ．ｍａｘｉｍａ）的简化培养基：用１．０ｇ／Ｌ粗海盐代替Ｚａｒｒｏｕｋ培养液中Ａ＿５和Ｂ＿６液成分，ＭｇＳＯ３·７Ｈ２Ｏ剂量为０．２５ｇ／Ｌ，其它成分同Ｚａｒｒｏｕｋ培养液．     

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     

钝顶螺旋藻的无机碳吸收及其碳酸酐酶作用

对钝顶螺旋藻的无机碳吸收利用能力及其碳酸酐酶（CA）作用进行了初步探讨.研究发现，螺旋藻在pH 9.0时具有最高的光合作用速率，其胞内CA酶活性较高，但在该实验条件下并未检测到胞外CA酶活性.螺旋藻的pH补偿点可上升到11.5，胞外CA酶抑制剂对其pH补偿点没有明显的影响，螺旋藻对HCO^-₃的吸收利用可能存在主动转运机制，也可能会利用一部分CO^2-₃.     

温度和pH值对螺旋藻AMY活性的影响

采用3,5-二硝基水杨酸（DNS）法对内蒙古毛乌素沙地碱湖的钝顶螺旋藻S1与国外引进的钝顶螺旋藻S2和极大螺旋藻S3的淀粉酶（AMY）活性,及温度和pH值对其影响进行了初步的比较研究。结果表明：S1、S2和S3的AMY活性在25℃、pH5．6时分别为71．7U／g FW、44．1U／g FW和54．6U／gFW;最适温度均为40℃;最适值均为pH5．6。我国特有的S1AMY对温度和pH适应范围宽,且在低温、高温、强酸和强碱下的活性比引进种的高。     

钝顶螺旋藻分离纯化SOD的中试生产

以钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）干粉为实验原料，经过超滤、两步盐析、DEAE离子交换色谱柱层析和SuperdexTM200凝胶过滤柱层析，逐步纯化超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）。结果表明，在90 L粗藻液的中试放大体系中，所得酶液的平均比活力为4 131 U/mg，纯化倍数为238.96，回收率为8.3%。进一步利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）实验，确定所得的SOD蛋白质分子质量约为18.4 ku。此外，3次重复实验获得的SOD酶活力均大于4 000 U/mg。     

味精废水中粘红酵母和螺旋藻混合培养生产油脂

研究了在味精废水中混合培养粘红酵母和钝顶螺旋藻，并生产油脂。将COD（化学需氧量）为32000mg/L的味精废水稀释5倍，pH值调节到5.5，接种10%粘红酵母，培养3d后接种10%螺旋藻。培养5d后，COD降解率为70.3%，油脂产量为216mg/L，分别是粘红酵母单独培养的1.75倍和5.42倍，螺旋藻单独培养的2.36倍和7.64倍。混合培养也利于废水中NH₄⁺-N、还原糖以及谷氨酸的去除。     

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。     

一种具有刺激红系细胞集落生成的螺旋藻（Spirulina platensis）蛋白

从螺旋藻体中通过ＤＥＡＥ纤维素层析、硫酸铵分部沉淀和葡聚糖Ｇ７５凝胶过滤得到一种具有离体情况下刺激红系细胞集落生成的功能蛋白质．ＳＤＳ—ＰＡＧＥ测分子量为１５０００道尔顿，等电点为４．８，含有藻蓝胆素．该蛋白命名为螺旋藻１５０００蛋白（Ｓｐｉｒｕｌｉａｐｌａｔｅｎｓｉｓ１５０００，ＳＰ—１５０００）．     

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。     

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。