1、 毕业设计文献综述 海洋科学 螺旋藻培养条件研究 摘要 螺旋藻营养价值高,具有一定的药用价值,国内外已经有很多的专家对其进行研究。而对于螺旋藻的培养条件要求也是必须要研究的内容。此次实验就是研究 PH,温度,光照对 一株淡水螺旋藻的培养影响的研究。 关键词 螺旋藻, PH,温度,光照,研究 引言 : 随着社会的进步和人们生活水平的提高,食品营养意识的加强和医药科学的发展,在不久的将来,以螺旋藻为原料的大众食品将源源不断地出现。螺旋藻作为一种低脂、高蛋白、高生物活性的营养食品,已经引起了世界许多国家的关注,并掀起了 开发热潮。螺旋藻除了在营养食品方面潜力很大,在饲料、添加剂方面也有诱人的发展前景
2、。那么人类对螺旋藻的需求量会不断增加,我们除了在螺旋藻培养过程中改善培养条件来提高其产量外,更需要生物技术的应用来培育优良高产的品种。因此要实现螺旋藻优质和高产,来满足人们日益增长的消费需求,急需进一步的探索研究。 1 螺旋藻的 生长条件影响研究 培养条件对螺旋藻生长和氨氮处理效率的影响:螺旋藻要用于养殖废水的处理中,首先要提供适宜的生长条件,这是实验得以进行的基本前提。影响螺旋藻生长的因素有光照、温度、pH、藻密度、氨氮负荷、 COD 负荷等。本实验采取单因子法,首先考察其中一个因子,设计变化梯度,固定其他因子,定时观察各梯度水平下螺旋藻的生长情况并测定其对模拟废水中氨氮去除的情况。如此逐一
3、考察所有因子,并结合应用条件的可行性,最终得到最佳适宜的条件。 1.1pH pH 值大幅度上升是螺旋藻培养过程中培养液的最显著变化 ,pH 值升高主要是螺旋藻光合作用从培养液中吸收 CO2 所致 1。 目前 ,国内已投产的螺旋藻工厂有十余家 ,绝大多数受到培养液 pH 值变化的困扰而频繁更换培养基 ,代价是生产成本大幅度上升。阐明 pH 值变化的机理、定量描述 pH 值变化与 碳源转化利用率之间的关系将为螺旋藻培养过程中经济、有效、精确地调控 pH 值和碳源提供依据。 1.2 光照 光照条件螺旋藻是一种生活在水中的光能自养植物 ,人工养殖的螺旋藻是生活在人工配制的营养液中生长的 ,通过光合作用
4、制造有机物 ,光能利用率决定着植物的光合生产力。 1.3 温度 温度条件螺旋藻的生长发育与温度有着密切的关系 ,在光照和营养条件满足之后 ,温度的适宜与否就是人工养殖的关键。 2 实验 过程 2.1 材料 2.1.1 Zarrouk 培养 液, 500ML 螺旋藻藻种,锥形瓶数只, 5ML 移液管, 10ML 移液管,玻璃棒, 1000ML,胶头滴管, 2mol/LHCL, 2mol/LNaOH 2.1.2 基础培养液配置: 参照 Zarrouk 培养 液配方培养 螺旋藻 如下 表 1-1 螺旋藻培养液 Tab.1-1 Composition of solution for Spirulina
5、 成分 浓度( g/L) NaCl 0.1 MgSO4 1.0 NaNO3 2.5 K2SO4 1.0 NaHCO3 16.8 EDTA 0.08 CaCl2H 2O 0.04 FeSO47H2O 0.5 K2HPO43H2O 0.5 A5 微量元素混合液 1ml B6 微量元素混合液 1ml 蒸馏水 1L 按照体积比 1:2 转接 2.2 实验过程 2.2.1 pH 对螺旋藻生长的影响 采用氨氮浓度为 5mg/L 的培养液进行实验,使用 2mol/L 的 HCl 或 NaOH 调节 pH 值分别为2、 4、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 14。测定 24h 以后螺旋藻的数量
6、 。 2.2.2 温度对螺旋藻生长的影响 调节温度分别为 15 、 20 、 25 、 30 、 35 、 40 。测定 24h 以后螺旋藻的数量 2.2.3 光照对螺旋藻生长的影响 设定 光照 时间 分别为 4 小时, 8 小时, 12 小时, 16 小时, 20 小时, 测定 24h 以后螺旋藻的数量 。 3 螺旋藻发展状况与开发利用 3.1 发展状况 螺旋藻是一种多细胞丝状微藻,人类食用这类微藻的历史已有几百年。早期人们主要将螺旋藻制成饼千状食物 来满足自身的食物需要或动物的饲料需要 ;后来,开始注意到螺旋藻具有蛋白质含量高、氨基酸比例平衡、并含有多种维生素和微量元素等营养物质、易于消化
7、、其单位产量远高于农作物等优点, 因此,引起人们开发和利用它的兴趣。自从 1968 年世界上第一个螺旋藻工厂在墨西哥Texcoco 湖畔建成以来,有不少国家都先后建立了螺旋藻生产基地,产量逐年增加“目前,世界年产量达 2, 000 吨左右,产地主要分布于乍得墨西哥、美国、秘鲁、泰国、印度、菲律宾、日本、以色列及中国等地对螺旋藻的研究除了大规模培养和分离外,还包括深加工技术和应用 开发。目前世界上已有五十近几十年来,美国、日本和德国等国家对螺旋藻进行了大量医疗保健功能的试验。 研究证实,螺旋藻有较强的抗辐射能力和提高机体免疫力的作用 ;此外,综合各国学者的研究结果来看,螺旋藻及其抽提物对肝病、慢
8、性胰腺炎、糖尿病、青光眼、白内障、恶性贫血、,胃溃疡及肥胖症等都有良性效果。随着研究的深人,螺旋藻应用领域逐渐扩展,从最初的营养型食品扩大到食品添加剂、医疗保健、化妆品和精细化工等,产品已达几十种之多。 3.2 开发利用 生产螺旋藻有很好的经济效益 ,其生产效率高 ,具有巨大的土地利用优势和潜力。而且 藻类植物在其繁殖过程中可释放出大量氧气 ,通过大规模放养还可净化空气。此外 ,螺旋藻可开发成蛋白质、氨基酸、维生素和抗氧化的专用饲料添加剂 ,通过富集的方法开发螺旋藻有机元素添加剂。螺旋藻必将成为被广泛应用的动物饲料和饲料添加剂。 参考文献 1. 田其英影响螺旋藻生长因素的影响研究中国水产, 2
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