尖針桿藻營養成分分析

神圣針桿藻是一種淡水藻類。在分類上，它屬于硅藻門脈無殼縫狀物的廣東針桿藻，細胞呈長桿狀。殼面披針形,中部寬,從中間到兩端逐漸狹窄,末端圓形或近頭狀;假殼縫狹窄,線形,中央區長方形,橫線紋細、平行排列,在10μm內10-18條;帶面細線形。細胞長62-300μm。色素帶狀,2個,具蛋白核。自然水體中分布廣泛,常在低溫、高溶氧、貧營養性的水體中形成幾近單一的優勢種群,在冬春兩季特別適于尖針桿藻的生長。當自來水廠引入富含尖針桿藻的水源水后,會堵塞濾池、影響凝聚、沉淀,針桿藻會在濾料表面板結成藻類泥糊堵塞濾池,其直接影響是反沖洗周期縮短和反沖耗水量呈幾何級數增長。此外由于光合作用,水中pH值升高,以及由于藻類作用,水中溶解氧增加,使礬花上浮也影響沉淀。對尖針桿藻主要營養成分進行分析檢測,找出堵塞濾池的原因,為下一步的常規工藝處理含尖針桿藻的原水提供理論數據。1.材料和方法1.1培養條件及光期實驗中用的尖針桿藻均由本實驗室培養保存。培養條件:培養溫度控制在(15±1)℃,pH為7.2,光照強度2600lux,光期:暗期=16h:8h。培養基成分見文獻。1.2實驗方法1.2.1測定藻液中總吸光值的測定用顯微鏡觀察藻細胞的生長狀態,再用血球計數板計算細胞數目。然后用藻種用純水稀釋成一個標準系列,在254nm處的測定其吸光值,作出曲線,再每天定時取一定量的藻液,適當稀釋后,用瓦里安caryUV-400紫外可見光分光光度計測定培養液在254nm處的吸光值,利用吸光值在曲線上查出每毫升藻液所含的個數。通過和顯微鏡鏡檢的數值對比,得出的結論一致,以此來判斷藻液的生長情況。1.2.2上清液的制備藻細胞油脂的測定方法參見文獻。取1g藻粉,加入3mL氯仿/甲醇(2:1)溶液混勻,室溫下攪拌20min,然后8000r/min離心10min,取上清液。重復上述實驗2次,合并所有上清液于已經稱好質量的試管中,置于70℃水浴上揮發干溶劑,然后在紅外干燥箱中低溫烘干,稱質量,得到油脂的質量。1.2.3丙酮溶液提取葉綠素的測定方法參見文獻。取10mL藻液,l萬r/min離心5min,去上清液后加入80%丙酮5mL,置于4℃冰箱中提取24h。然后取出離心,取上清丙酮提取液在cary一400中測其吸收光譜,并用下列公式計算總葉綠素含量:總葉綠素含量(μg/ml)=7.15A663+18.71A6471.2.4naoh調ph取0.5g藻粉于試管中,加入6mol/LHCl10mL、水15mL,于沸水浴中加熱30min,冷卻后以6mol/LNaOH調pH至中性,以水定容到100mL,然后過濾。取濾液10mL于100mL容量瓶中,再以水定容至100mL。溶液中的還原糖含量用3,5一二硝基水楊酸法測定。藻細胞的總糖含量用下列公式計算:總糖(%)=還原糖×0.9多糖水解后,葡萄糖分子殘基上加了一分子水,因此在結果中需要扣除已加入的水量,測定所得糖量乘以0.9即為實際樣品中總糖量。1.2.5考馬斯-奔馳法bradford法1測定了藻細胞的總蛋白質含量，文獻[9-10]2.藻種的營養成分尖針桿藻中油脂、葉綠素、總糖、蛋白質的含量見表1。從表1可以看出,在相同實驗條件下,尖針桿藻含有大量的油脂,總脂含量高達細胞干重的2.53%。至目前為止國內外對此研究很少,國外也只對硅藻生化成分的研究較多,目前,在硅藻的多種無機元素,如Ca、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu等,以及硅藻氨基酸、β-胡蘿卜素等方面都做了很多研究,而硅藻油脂方面只有些關于油脂成分的報道和利用硅藻油脂開發生物柴油方面的報道,但是,在尖針桿藻的營養成分方面,對于油脂的研究還沒有,也沒有利用尖針桿藻的報道。從表1還可以看出,尖針桿藻葉綠素含量也較高,達細胞干重的1.30μg/mg。藻體內的葉綠素能利用光能和熱能進行光合作用而產生糖和淀粉,同時釋放氧氣,在養殖池內,藻類制造的氧氣量占80%,其余由攪動、空氣、以及微生物所產生,藻類產生的糖和淀粉是水生生物的營養源?？梢?在培養過程中藻類是非常重要而且必要的。尖針桿藻多糖含量是細胞干重的2.13%,這是通過大量的實驗分析檢測出來的。本實驗所測定的藻種的蛋白質含量在數值上較低,原因可能是由于本實驗是用未經干燥的濕藻細胞計算。由于濕的藻細胞含有大量的水分,這使得蛋白質含量在數值上表現較低。不同藻類中都會含有不同含量的蛋白質,這是不爭的事實,已經有相當多的關于螺旋藻、鹽藻、刺松藻蛋白質方面的報道,大多數都以干燥粉計算蛋白質的含量,卻沒有以濕藻細胞計算的,致使在這一數值上一直是空白。3.營養成分分析水是生命之源,更是人類賴以生存發展不可缺少的寶貴資源,在城市供水高速發展、供水需求矛盾已基本緩解的背景下,國家對水質的新標準(GB5749—2006)的實施,標志著城市供水的戰略重點已由增加滿足水量轉向提高和改善水質。因此,保證供水水質和供水安全,既是政府的重要職責,更是供水企業必須具備的最基本最重要的條件。本試驗所研究的硅藻中尖針桿藻的營養成分分析,這是在以前的報道中沒有的,在很多淡水水庫都存在尖針桿藻,當尖針桿藻成為優勢種群時,常規處理工藝的水廠如用含大量尖針桿藻的原水就會發生濾池堵塞的情況,就會增大混凝劑、消毒劑用量;縮短反沖洗周期;加大反沖洗水量,影響常規處理工藝處理效果,增大供水成本。大量的藻類還會影響水質,產生色、臭、味,分泌一些藻毒素,影響著人體健康。世界衛生組織曾指出:人的疾病80%與飲水有關。有資料證明,許多疾病與飲水的品質有直接關系。對于尖針桿藻研究不應僅僅局限在一些簡單營養成分的分析上,而應對尖針桿藻堵塞濾池