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藻类的生长模式

 

单细胞藻类在培养过程中,生长繁殖的速度,出现一定的起伏,这种生长模式可划分为五个时期:

1.延缓期 这是接种后不久的时期,这个时期藻类生长繁殖不明显,近乎呈静止状态,称为延缓期;
2.指数增长期 细胞迅速地增长,数量以指数成倍增加;
3.相对生长下降期 细胞数量继续增加,增长速度和相对增殖量相对下降;
4.平衡期 细胞数量达高峰后保持相对稳定

5.消落期 藻类细胞大量死亡,细胞数目迅速减少,初期按指数下降,以后非指数下降。

藻种的分离培养单种培养,即藻类虽只有一种,但还混杂细菌;纯培养,即不仅藻类只有一种,亦无其它任何生物。纯培养比较困难,一般的分离培养往往只能做到单种培养。常用方法:

1.离心法

将混合液用离心机离心,水中不同藻体及细菌就以不同的速度下沉,因此得以分开。这样将不同时间下从导管底的藻体取出,经镜检选定某种藻类最多的沉积物,再加清水,继续离心,如此反复就可得到比较单纯的藻体,在接种相应培养液中培养。该法可消除细菌,并增加纯粹分离的可能性,至少可作为藻种平板培养的准备工作。另外,在水液中藻体含量较少时,可用此法集中藻体。但此法不能做到使不同藻类完全分离。

2.稀释法

该法源于中野治房(1933)的方法。用已消毒试管5只,在第一管盛蒸馏水10mL,第2~5管都装5mL,用高压蒸汽消毒,待冷却后,第1管用滴管滴入混合藻液1~2滴,充分振荡,使均匀稀释。次用消毒吸管,从第1管中吸取5mL滴入第二管中如前振荡,使均匀稀释。以后依次同样滴入第3~5管,并都充分均匀稀释。然后把五个已盛又消毒的琼胶培养基培养皿,加热使之溶解,待冷却而尚未凝固时,分别滴入五个试管的藻液各一滴,用力振荡,使藻液充分混入培养基中。待冷凝后,把五个培养皿放在受着漫射光窗口,一直到出现藻群时为止。在20左右时,约10天即出现藻群。用消过毒的白金丝取些藻群,进行琼胶固体培养基的不通气培养。此过程反复多次,直至得到完全分离的纯藻种群为止。此法稀释要使用较多容器分组培养,比较麻烦,但较易成功。

3.微吸管法

将水样在载玻片上滴成绿豆粒大小的一些水滴,这样可使每个水滴中有很少生物而便于分离;在解剖镜下用微吸管(口径小至0.008~0.16mm,圆口,可自行拉制)。将要分离的藻体吸出,用蒸馏水或平衡矿物质溶液冲洗数次,然后主导成有培养基的小培养皿中培养,待生长旺盛后,再扩大培养。此法较适用于能运动的藻类。

4.趋向反应法

利用藻类的特殊趋向性不同(如向光、向地等)而分离藻体。此过程反复几次就可得到一定纯度的藻体。分离效果较好,只是不能应用于不运动的藻体。

5.平板分离法在培养液中加入占培养液1.5%的琼胶,加热溶解后,注入培养皿中,加盖后用15磅压力121灭菌20分钟,即制成胶质培养基(也可用硅酸胶和明胶制备)。在琼胶培养基放在40以下的水浴锅内,开改用吸管注入混合藻液,摇匀,使之分散在培养基平面上。之后,可放在恒温箱内,用荧光灯照射,使藻群生长。再经镜检,反复此法不断提纯,即可分离出较纯的藻种。藻种的选择、接种和保存

6.固氮蓝藻分离培养法

将一小片藻丝群接种到培养基上,几天后再用灭菌白金丝挑取生出的新藻丝接种到平板培养基上。这样经几次分离接种就得到较纯的藻种。藻种的选择、接种和保存1.藻种的选择:

所选择的生物种应具有下列特征:

生长迅速;

对极端的温度和辐射条件的耐性范围大;

蛋白质,脂类和糖类含量高,或有选择地积累一种特殊的代谢产物(如甘油);

无毒性,且易于收获。

根据系统的要求和特殊的方法,还可有其他要求。

2.接种:
再分离到单纯藻群后,就可接种到培养液中进行培养,进而移养扩大培养。接种方法有液体接种和干藻接种。前者是将藻液直接加入培养液中进行搅拌,加入的藻种分量视水温而定,水温较低(10以内)时,多加;约占培养液总量的30~40%左右,水温适宜时(25~30左右),可加5~8%左右。后者是用干藻的藻体接种,接种量为0.1~0.2%。藻类培养的管理及采收方法(一)管理藻类培养的管理包括培养基养料的补给、光照及温度调节、二氧化碳的补给、搅拌、防污等。在培养过程中,补给的养料,要选择肥效速,并有持久性,来源较广,价格低廉的种类。一般都以有机肥料为补肥。光照、温度的调节视种类及季节而定。室内光照一般都采用白炽电灯和荧光管。温度调节一般采用室内用白炽灯照射培养物或用温室、安装电热管等升温,室外冬季升温较困难,主要采用玻璃棚;用冷水管道降温,或经通风遮阳降温。二氧化碳的补给一般通过空气压缩机或橡皮管将含5%CO2的空气通过培养物中。搅拌使藻类培养不可少的一道工序。搅拌可使培养物均匀分布,水温均匀,利于藻类生长。搅拌的方法一般为人力搅拌、风力搅拌、空气搅拌和磁力搅拌。此外还有循环流动法。防污在藻类培养中很重要,对杂藻及细菌的防治主要采用石灰、漂白粉、硫酸铜等试剂。用1~0.5mg/LCuSO4防止杂藻的效果较好。当有浮游动物污染时,可施用化学试剂、杀虫剂等杀灭,如硫酸铜1~2mg/L可杀灭轮虫、纤毛虫;漂白粉4mg/L对各种虫类均有效;食盐9,可杀灭轮虫;碘液5,再稀释到十万分之一,可杀灭纤毛虫。(二)培养物的采收的时间要适当,主要根据其密度大小决定。采收的方法有:
1.物理浓缩:

 离心法:国外使用最普遍。它利用离心力来把藻体与水液分离,是藻体下沉达到浓缩目的。主要工具是离心机。

  ⑵重力沉降法:利用重力使培养物下沉而得到浓缩物。使用的工具是沉淀器。

 遮光法和降温法:对趋光性强的藻类,如衣藻等进行遮蔽光线,使培养物下沉而得到浓缩物。低温使藻类也有下沉现象。

2.化学浓缩法:用沉淀剂如明矾、石灰等,使培养物下沉,而得到浓缩物。明矾0.3~0.4,将之研碎,加入培养物中搅拌,半小时培养物大部分下沉,在6~12小时后,全部下沉。石灰一般是将其1斤溶在100~200斤水中,制得饱和石灰水,其用量是6%。但该两法沉淀的藻浓缩物的灰分较多。此外,较大体积的种类,如丝状体、非浮游性的藻类等可用过滤法采收。采收后的藻浓缩物即可经干燥加工成饲料或其它原料。

部分藻类的生态适应性

三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum隶属于硅藻门。体长26~28μm。繁殖方法为平行分裂。培养的生态条件为生存pH7~10,最适pH7.5~8.5;生存盐度9~92,最适盐度25~32;生长适温5~25,最适温度10~20


  新月菱形藻Nitzschia clostertum隶属于硅藻门。13~23μm。繁殖方法为纵分裂。培养的生态条件为生存pH7~10,最适pH7.5~8.5;生存盐度18~61.5,最适盐度25~32;生长适温5~28,最适温度:15~20

  牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri隶属于硅藻门。(4.0~4.9)x(5.5~8.4)μm。繁殖方法为无性为二分裂,环境不良形成休眠孢子。培养的生态条件为最适pH8.0~8.9;最适盐度:10~25;生长适温5~30,最适温度:25~30

  纤细角毛藻Chaetoceros gracilis隶属于硅藻门。5~7x4μm。繁殖方法为无性为二分裂也可有性生殖;环境不良形成休眠孢子。培养的生态条件为最适盐度15~35;最适温度28~30

  中肋骨条藻Skeletonema costatum隶属于硅藻门。直径6~7μm。繁殖方法为无性二分裂,也可形成增大孢子。培养的生态条件为最适pH7.5~8.5;最适盐度25~30;生长适温8~32,最适温度20~25

  亚心形扁藻Platymonas subcordiformis隶属于绿藻门。(11~16 )x(7~9)μm 。繁殖方法为无性繁殖,动孢子,环境不良形成休眠孢子。培养的生态条件为生存pH6~9,最适pH7.5~8.5;生存盐度8~80,最适盐度30~40;生长适温7~30,最适温度20~28

  盐藻Dunaliella sp. 隶属于绿藻门。12~16μm ,宽8~12μm 。培养的生态条件为生存pH7~9,最适pH7.0~8.5;最适盐度60~70;最适温度25~30

  小球藻Chlorella spp. 隶属于绿藻门。直径3~5μm。繁殖方法为细胞内原生质体分裂形成似亲孢子,待细胞破裂后释放。培养的生态条件为最适pH6~8;盐度适宜范围广;生长适温10~36,最适温度25左右。
  微绿球藻Nannocholris oculata隶属于绿藻门。直径2~4μm。繁殖方法为二分裂。培养的生态条件为最适pH7.5~8.5;生存盐度4~36;生长适温10~36,最适温度25~30
  球等鞭金藻Isochrysis galbana隶属于金藻门。5~6μm宽2~4μm。繁殖方法为无性二分裂环境不良形成内生孢子。培养的生态条件为生存盐度10~30;生长适温10~35,最适温度25~30
  湛江等鞭金藻Isochrysis galbana隶属于金藻门,(6~7)x(5~6)μm,繁殖方法为无性二分裂,环境不良形成胶群体。培养的生态条件为生存pH6~9最适pH7.5~8.5;生存盐度9~35,最适盐度25~32;生长适温9~35,最适温度25~32
  绿色巴夫藻Isochrysis zhanjianggensis 隶属于金藻门,6x4.8x4μm,繁殖方法为纵分裂。培养的生态条件为生存盐度5~80,最适盐度10~40;生长适温10~35,最适温度15~30
  异胶藻Pabloba viridis隶属于黄藻门。4~5.5μm,宽2.5~4μm。繁殖方法为无性二分裂。培养的生态条件为生存盐度12~37,最适盐度19~34;生长适温8~35,最适温度:15~33
  钝顶螺旋藻Spirulina platensis隶属于蓝藻门。400~600μm,宽4~5μm。繁殖方法为无性二分裂,主要靠藻丝断裂增加丝状体数量。培养的生态条件为生存pH6.5~11,最适pH:8.6~9.5;可在淡水中培养,也可通过逐步驯化在海水中生长,盐度可达35;生长适温20~42,最适温度:30~37