單細胞藻類的培養第1頁，課件共50頁，創作于2023年2月一、單細胞藻類的特性單細胞藻類(Unicelluleralgae)，簡稱單胞藻。因藻體微小，又稱微藻（Microalgae）。單胞藻具有利用太陽光能效率高、營養豐富、生長繁殖迅速、對環境的適應性強和容易培養等重要特性，因而受到重視。第2頁，課件共50頁，創作于2023年2月通過研究人們發現單胞藻在下列6個方面，可以開發利用：1、作為植物生理研究的試驗材料。2、單胞藻的營養豐富，蛋白質含量高，氨基酸的種類組成及配比合理。脂肪含量高，富含動物需要的不飽和脂肪酸。還含有各種維生素和藥用成分。可利用為人類的營養食品和健康食品。3、可作為水產動物的餌料和禽、畜飼料添加劑。第3頁，課件共50頁，創作于2023年2月4、可利用單胞藻提取色素、藥物及甘油等化學產品。5、叢粒藻（BotryococcusbrauniiKutzing）含油量一般為干藻重的30%-50%，最高可達80%，是作為能源開發的對象。6、可利用單胞藻光合作用放出的大量氧氣和吸收水中的富營養化成分來凈化污水和保持良好的水環境條件。第4頁，課件共50頁，創作于2023年2月

目前，有關海水藻類的培養較多，我國在海水養殖方面，已大規模展開了某些浮游植物的培養，如扁藻（Platymonasspp）、中肋骨條藻（Skeletonemacostatum）、三角褐指藻（Phaeodactylumtricornutum）、鹽藻（Dunaliellaspp.）、新月菱形藻（Nitzschiaclostertum）、牟氏角毛藻（Chaetocerosmuelleri）及球等鞭金藻（Isochrysisgalbana）等，已解決貝類人工養殖的早期幼體餌料問題。在淡水養殖方面，我國只進行了螺旋藻、魚腥藻、小球藻、柵列藻等的培養。第5頁，課件共50頁，創作于2023年2月

今后，隨著養殖事業的發展，對一些新品種的養殖以及解決某些品種幼魚的餌料，必然涉及到藻類的培養。因此，有必要了解藻類培養的基礎知識。先僅就藻類、主要是單細胞藻類的一般培養方法及有關理論加以簡述。

第6頁，課件共50頁，創作于2023年2月二、單胞藻的生長模式單細胞藻類在培養過程中，生長繁殖的速度，出現一定的起伏，這種生長模式可劃分為五個時期（延緩期、指數生長期、相對生長下降期、靜止期、死亡期）第7頁，課件共50頁，創作于2023年2月三、單胞藻的培養方式

單胞藻的培養方式，以藻類培養的目的要求而各種各樣。但可分為密閉式培養和開放式培養兩大類。第8頁，課件共50頁，創作于2023年2月1．密閉式培養

密閉式培養的目的是不使外界雜藻、菌類及其他有機體混入培養物中。將培養液密封在與外界完全隔離的透明容器中，由此通氣、攪拌、輸送培養液及調節水溫和取樣等設備，也都要與外界隔離。培養容器多為管狀、也有池狀，用有機玻璃或透明的聚乙烯塑料做成水平管道，直立或斜立在地上，暴露陽光或人工光照下。這種培養方式，成本高，好控制，產量亦穩定。第9頁，課件共50頁，創作于2023年2月2．開放式培養

將藻類培養于敞開的容器（如水泥池、管道、木盆等）中。方法設備較簡便，可進行小量或大面積的培養。該法培養物中易發生敵害生物污染，但成本低，使用較普遍，也是今后藻類培養所應采取的方式。第10頁，課件共50頁，創作于2023年2月開放式培養可分如下幾種類型：⑴開放循環培養：其特點是培養液借助循環水泵而不斷循環流動。培養物能循環，就可省卻攪拌工作。⑵開放非循環培養：其特點是培養液不循環流動，而定時由小管通入CO2和空氣到培養液中；同時也起攪拌作用。此法在大面積培養中使用較普遍。優點是設備簡單，無需動力，水泵及大量的CO2及通氣設備。⑶半開放循環培養：半開放培養是指培養容器或池、槽等場所雖仍敞開，但有些部分密閉，或用塑料布覆蓋。這種培養方式，利用管道，依靠動力，使培養液流動和通入含二氧化碳的空氣。該方式設備復雜，但效果較好。第11頁，課件共50頁，創作于2023年2月四、培養液的配制及舉例

在實驗條件下培養單胞藻有多種培養基配方。這些配方大多數是早先發表過的配方的修改方，有些則從分析天然生境的水而得到，有些是從生態角度考慮的。第12頁，課件共50頁，創作于2023年2月發展藻類培養的營養配方時主要考慮的問題是：a、鹽的總濃度：大多是取決于有機體的生態來源。b、主要離子組分的組成及濃度：他們是鉀、鎂、鈉、鈣、硫酸鹽和磷酸鹽。第13頁，課件共50頁，創作于2023年2月c、氮源：硝酸鹽、氨和尿素常用作配方中的氮源，根據藻中的性能和pH的最適點而定。藻類的生長主要依賴氮的可利用性。大多數單胞藻干物中含有7～9％的氮。因此在1L培養液中生產10g細胞就至少需要500～600mg/LKNO3。第14頁，課件共50頁，創作于2023年2月d、碳源：無機碳通常是用含1～5％CO2的空氣來供應的，碳的另一種供應辦法是用碳酸氫鹽。選用何種辦法主要是根據藻類生長的pH最適點而定。

e、pH：通常用偏酸的pH值來避免鈣鎂和其它微量元素發生沉淀。

第15頁，課件共50頁，創作于2023年2月f、微量元素：培養基中的微量元素通常是用早已證明有效濃度的混合溶液來提供的（濃度在ug/L級范圍）。然而，這些微量元素的組分對藻類生長是否必須卻不能總能顯示。為增加微量元素的穩定性，常用檸檬酸鹽和EDTA作為螯合劑。維生素：許多藻類要求有硫胺素和維生素B12的供應。第16頁，課件共50頁，創作于2023年2月幾種常用的單胞藻培養液1、單細胞綠藻（柵列藻）培養液水生4號（NH4）2SO40.200gCa(H2PO4)2·H2O+2（CaSO4·H2O）0.030gMgSO4·7H2O0.080gNaHCO30.100gKCl0.025gFeCl3（1％）0.150mL

土壤浸出液0.500mL

水1000mL第17頁，課件共50頁，創作于2023年2月水生6號

NH2CONH20.133gH2PO40.033mLMgSO4·7H2O0.100gNaHCO30.100gKCl0.033gFeSO4（1％水溶液）0.200mLCaCl20.050mL

土壤浸出液0.500mL

水1000mL第18頁，課件共50頁，創作于2023年2月水生四號培養液中，藻類呈深綠色，生長繁殖速率較低。水生6號培養液中，藻類呈草綠色，色素不夠正常，但生長繁殖迅速。土壤浸出液是用田園土壤按水與土2:1的比例，攪勻浸泡后的上層清液，用前煮一小時后鏡檢，發現污染生物，應再加溫消毒后使用。第19頁，課件共50頁，創作于2023年2月2．浮游硅藻培養液水生硅1（mg/Ｌ）硝酸氨120硫酸鎂70磷酸氫二鉀40磷酸二氫鉀80氯化鈣20氯化鈉10硅酸鈉100檸檬酸鐵5土壤浸出液20硫酸錳2水1000mLpH

7.0第20頁，課件共50頁，創作于2023年2月水生硅2（mg/Ｌ）尿素150氯化鉀30過磷酸鈣50硅酸鈣100硫酸鎂50碳酸氫鈉3硫酸錳3土壤浸出液4mL

EDTA－鐵1mL水1000mL第21頁，課件共50頁，創作于2023年2月水生硅2號是用化肥尿素過磷酸鈣為氮磷來源，適于大量培養硅藻時選用，生長適溫為20～30℃；光強為2,000～5,000米燭光。第22頁，課件共50頁，創作于2023年2月3．朱氏10號培養液：適用于培養硅藻、藍綠藻等。

H2O1000mLCa(NO3)20.04gK2HPO40.01gMgSO4·7H2O0.025gNa2CO30.02gNa2SiO30.025gFeCl30.008g

使用時按1/2、1/4、1/10稀釋使用。第23頁，課件共50頁，創作于2023年2月4．f/2培養液硝酸鈉（NaNO3）75mg

磷酸二氫鈉（NaH2PO4）4.4mgf/2微量元素溶液1mLf/2維生素溶液1mL

海水1000mL

本配方適應與目前生產上使用的各種微藻的培養，但用于硅藻培養時，應再加50mgNa2SiO3。第24頁，課件共50頁，創作于2023年2月附I：f/2微量元素溶液配方：硫酸鋅（ZnSO4·4H2O）23mg

硫酸銅（CuSO4·5H2O）10mg

氯化錳（MnCl2·4H2O）178mg

檸檬酸鐵（FeC6H5O7·5H2O）3.9g

鉬酸鈉（NaMoO4·5H2O）7.3mg

乙二銨四乙酸鈉（Na2EDTA）4.35g

六水氯化鈷（CoCl2·6H2O）12mg

純水1000mL第25頁，課件共50頁，創作于2023年2月附II：f/2維生素溶液配方：維生素B120.5mg

維生素H（生物素）0.5mg

維生素B1100mg

純水1000mL第26頁，課件共50頁，創作于2023年2月五、藻種的分離培養

為了要進行某種藻類的科學研究和大量培養，有必要把某種藻類與其他生物分離。分離培養藻種，可分為兩大類:1、單種培養，即藻類雖只有一種，但還混雜細菌。

2、純培養，即不僅藻類只有一種，亦無其它任何生物。純培養比較困難，一般的分離培養往往只能做到單種培養。第27頁，課件共50頁，創作于2023年2月

決定培養哪一種藻類，主要根據培養的目的要求，及某一種類的生物學特征。藻類的分離主要有以下幾種常用方法。

1、離心法：將混合液用離心機離心，水中不同藻體及細菌就以不同的速度下沉，因此得以分開。這樣將不同時間下從導管底的藻體取出，經鏡檢選定某種藻類最多的沉積物，再加清水，繼續離心，如此反復就可得到比較單純的藻體，在接種相應培養液中培養。該法可消除細菌，并增加純粹分離的可能性，至少可作為藻種平板培養的準備工作。另外，在水液中藻體含量較少時，可用此法集中藻體。但此法不能做到使不同藻類完全分離。第28頁，課件共50頁，創作于2023年2月

2、稀釋法：該法源于中野治房（1933）的方法。用已消毒試管5只，在第一管盛蒸餾水10mL，第2～5管都裝5mL，用高壓蒸汽消毒，待冷卻后，第1管用滴管滴入混合藻液1～2滴，充分振蕩，使均勻稀釋。次用消毒吸管，從第1管中吸取5mL滴入第二管中如前振蕩，使均勻稀釋。以后依次同樣滴入第3～5管，并都充分均勻稀釋。然后把五個已盛又消毒的瓊膠培養基培養皿，加熱使之溶解，待冷卻而尚未凝固時，分別滴入五個試管的藻液各一滴，用力振蕩，使藻液充分混于培養基中。待冷凝后，把五個培養皿放在受著漫射光窗口，一直到出現藻群時為止。在20℃左右時，約10天即出現藻群。用消過毒的白金絲取些藻群，進行瓊膠固體培養基的不通氣培養。此過程反復多次，直至得到完全分離的純藻種群為止。此法稀釋要使用較多容器分組培養，比較麻煩，但較易成功。第29頁，課件共50頁，創作于2023年2月

3、微吸管法：將水樣在載玻片上滴成綠豆粒大小的一些水滴，這樣可使每個水滴中有很少生物而便于分離；在解剖鏡下用微吸管（口徑小至0.008～0.16mm，圓口，可自行拉制）。將要分離的藻體吸出，用蒸餾水或平衡礦物質溶液沖洗數次，然后主導成有培養基的小培養皿中培養，待生長旺盛后，再擴大培養。此法較適用于能運動的藻類。第30頁，課件共50頁，創作于2023年2月

4、趨向反應法：利用藻類的特殊趨向性（如向光、向地等）不同而分離藻體。此過程反復幾次就可得到一定純度的藻體。分離效果較好，只是不能應用于不運動的藻體。第31頁，課件共50頁，創作于2023年2月

5、平板分離法：在培養液中加入占培養液1.5％的瓊膠，加溶解后，注入培養皿中，加蓋后用15磅壓力121℃滅菌20分鐘，即制成膠質培養基（也可用硅酸膠和明膠制備）。在瓊膠培養基放在40℃以下的水浴鍋內，開蓋用吸管注入混合藻液，搖勻，使之分散在培養基平面上。之后，可放在恒溫箱內，用熒光燈照射，使藻群生長。再經鏡檢，反復此法不斷提純，即可分離出較純的藻種。第32頁，課件共50頁，創作于2023年2月

6、固氮藍藻分離培養法：將一小片藻絲群接種到培養基上，幾天后再用滅菌白金絲挑取生出的新藻絲接種到平板培養基上。這樣經幾次分離接種就得到較純的藻種。

第33頁，課件共50頁，創作于2023年2月六、藻種的選擇、接種和保存1．藻種的選擇：雖然藻類種類較多，但其中僅少數經過人工培養。應該研究在室外培養其他藻種的可能性和他們生產的潛力，所選擇的生物種應具有下列特征：⑴生長迅速；⑵對極端的溫度和輻射條件的耐性范圍大；⑶蛋白質，脂類和糖類含量高，或有選擇地積累一種特殊的代謝產物（如甘油）；⑷無毒性，且易于收獲。根據系統的要求和特殊的方法，還可有其他要求。第34頁，課件共50頁，創作于2023年2月2．接種：在分離到單純藻群后，就可接種到培養液中進行培養，進而移養擴大培養。接種方法有液體接種和干藻接種。前者是將藻液直接加入培養液中進行攪拌，加入的藻種分量視水溫而定，水溫較低（10℃以內）時，多加；約占培養液總量的30～40％左右，水溫適宜時（25～30℃左右），可加5～8％左右。后者若用干藻的藻體接種，接種量為0.1～0.2％。第35頁，課件共50頁，創作于2023年2月3．藻種的保存：

一旦藻種分離得到，就要保存好以便在一定的時間內供接種用。為此，要將藻種消毒，避免其他來源的污染。給以適當的光照和溫度。在液體培養中，為了快速增殖，可用5400lx。再得到良好生長后（1～2周），培養液移到更低的光照條件（540～1100lx），以求緩慢生長及儲藏。第36頁，課件共50頁，創作于2023年2月

藻類在瓊脂培養基上接種后的藻種，先給予2700lx光照6～7天，直到得到良好生長，然后移到540～800lx光強的地方。大多數藻類保存在室溫下（15～20℃）即可，少數藻種存活需較高溫度。第37頁，課件共50頁，創作于2023年2月

藻種接代一次的頻率視物種及貯存條件而不同，單胞藻及絲狀不運動的物種可以每六個月到十二個月移種一次，有鞭毛的物種移種次數要更頻繁些。某些藻種曾成功地做到了在液氮下長期保存。

第38頁，課件共50頁，創作于2023年2月七、管理及采收方法

1、管理藻類培養的管理包括培養基養料的補給、光照及溫度調節、CO2的補給、攪拌、防污等。在培養過程中，補給的養料，要選擇肥效速，并有持久性，來源較廣，價格低廉的種類。一般都以有機肥料為補肥。第39頁，課件共50頁，創作于2023年2月光照、溫度的調節視種類及季節而定。室內照光一般都采用白熾電燈和熒光管。溫度調節一般采用室內用白熾燈照射培養物或用溫室、安裝電熱管等升溫，室外冬季升溫較困難，主要采用玻璃棚；用冷水管道降溫，或經通風遮陽降溫。第40頁，課件共50頁，創作于2023年2月CO2的補給一般通過空氣壓縮機或橡皮管將含5％CO2的空氣通過培養物中。攪拌是藻類培養不可少的一道工序。攪拌可使培養物均勻分布，水溫均勻，利于藻類生長。攪拌的方法一般為人力攪拌、風力攪拌、空氣攪拌和磁力攪拌。此外還有循環流動法。第41頁，課件共50頁，創作于2023年2月防污在藻類培養中很重要，對雜藻及細菌的防治主要采用石灰、漂白粉、硫酸銅等試劑。用1～0.5ppmCuSO4防止雜藻的效果較好。當有浮游動物污染時，可施用化學試劑、殺蟲劑等殺滅，如硫酸銅1～2ppm可殺滅輪蟲、纖毛蟲；漂白粉4ppm對各種蟲類均有效；食鹽9‰，可殺滅輪蟲；碘液5‰，再稀釋到十萬分之一，可殺滅纖毛蟲。第42頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、采收方法培養物的采收的時間要適當，主要根據其密度大小決定。采收的方法有：（1）物理濃縮：①離心法：國外使用最普遍。它利用離心力來把藻體與水液分離，是藻體下沉達到濃縮目的。主要工具是離心機。②重力沉降法：利用重力使培養物下沉而得到濃縮物。使用的工具是沉淀器。③遮光法和降溫法：對趨光性強的藻類，如衣藻等進行遮蔽光線，使培養物下沉而得到濃縮物。低溫使藻類也有下沉現象。第43頁，課件共50頁，創作于2023年2月（2）化學濃縮法：用沉淀劑如明礬、石灰等，使培養物下沉，而得到濃縮物。明礬0.3～0.4‰，將之研碎，加入培養物