【摘要】微藻因其特定的生理習性，在能源、環(huán)保、食品等領域有巨大的應用潛力，但目前大規(guī)模、高純度培養(yǎng)微藻在實際中難于實現。因此，對微藻培養(yǎng)條件需要進行深入研究。本文根據近幾年國內外對微藻的研究，對各種因子（N、P、光照、CO2等）對微藻生長過程及副產物產量的影響進行分析，為優(yōu)化微藻培養(yǎng)條件改進墊定基礎。

【關鍵詞】微藻；培養(yǎng)條件

前言

微藻種類繁多、生長方式獨特、產物豐富多樣，使其在食品、醫(yī)藥、能源等領域有廣泛的應用前景。但目前大規(guī)模、高純度培養(yǎng)微藻在實際中難于實現。因此，對微藻培養(yǎng)條件需要進行深入研究。本文根據近幾年國內外對微藻的研究，對各種因子（N、P、光照、CO2等）對微藻生長過程及副產物產量的影響進行分析，為優(yōu)化微藻培養(yǎng)條件改進墊定基礎。

1.微藻概況

微藻在陸地、海洋廣泛分布，其生長周期短、速度快、繁殖能力強、個體較小，通常呈單細胞、絲狀體或片狀體，結構簡單、以單細胞或集群生活，大部分能進行自養(yǎng)光合作用，少部分為異養(yǎng)生長，營水生、陸生、氣生、共生的低等植物。微藻營養(yǎng)豐富、光能利用度高，可將H2O、CO2和無機鹽轉化為有機源，是地球有機資源的初級生產力。

2.培養(yǎng)條件對微藻生長繁殖的影響

2.1氮源對微藻生長的影響

2.1.1氮濃度對微藻的影響

謝仁榮通過單因子分析法測定不同濃度的KNO3對叢粒藻生長的影響，得出當KNO3濃度為0時，葡萄藻幾乎無生長。隨著KNO3濃度的提高，叢粒藻的生長速率逐漸增大；當KNO3濃度大于200mg/L時，繼續(xù)增加KNO3的濃度，其生長速率增大已不太明顯，但可延長葡萄藻的對數生長期，導致最后生物量的增加[1]。因此，在對數生長期添加適量氮源對獲得較高的生物量是有利的。

2.1.2不同類型的氮源對微藻的影響

葉林超等研究了NH4HCO3、（NH4）2SO4、NaNO3、NH2CONH2、NH4C1和NH4H2PO4 6種氮源對小球藻生長的影響，得出在第3—5d時小球藻的生長指標達到最大值，添加NH4HCO3對小球藻生長的促進作用最明顯，其細胞密度、吸光度、干重和葉綠素含量等指標都是最高的，其次為NaNO3和NH2CONH2，而（NH4）2SO4、NH4C1和NH4H2PO4效果不明顯[2]。

許多研究表明微藻最易利用銨態(tài)氮，但是隨著NH4被利用，培養(yǎng)基pH逐漸下降，會抑制微藻的生長，因而在培養(yǎng)微藻的過程中需盡可能及時補充氮源，使其濃度保持在微藻生長適宜的范圍內。

2.2磷源對微藻生長的影響

磷是藻類生長的一個重要限制因子。謝仁榮在研究磷對葡萄藻生長的影響時發(fā)現，隨著K2HPO4的濃度的升高，葡萄藻的生長明顯加快，說明K2HPO4是影響葡萄藻生長的顯著因子[2]。與氮源不同的是當初始培養(yǎng)基中不加K2HPO4時，葡萄藻也能緩慢生長，這是因為藻種將細胞內儲存的磷釋放供生長需要[3]。因此，在補充氮源的同時需注意保證適宜濃度的磷源。

2.3CO2對微藻生長及產物的影響

CO2是目前利用光生物反應器培養(yǎng)微藻的重要碳源和pH調節(jié)劑，郭禎等研究CO2對亞心形扁藻生長及光合放氫的影響時，得出CO2的影響是多方面的，CO2不僅參與藻細胞的生理代謝活動，改變培養(yǎng)液的pH值，還影響細胞內酶的活性[4]。另外，高濃度的CO2還抑制光合電子傳遞，導致PSⅡ光化學活性下降，進而影響藻細胞的生長繁殖[5]，因此，只有保證適量的CO2濃度才可促進扁藻細胞的生長。

2.4光照對微藻培養(yǎng)的影響

光照是光能自養(yǎng)微藻進行光合作用的必要條件，光照強度對某些產油微藻產油量的影響，因藻種不同而出現不同效應。石娟等對小新月菱形藻及等鞭金藻的研究發(fā)現，低光照下藻細胞脂肪含量高，而高光下則相反[6]。Mortenson等研究表明，增加光強能夠促進脂肪酸含量的增加[7]。

結語

微藻在能源、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等領域應用潛力巨大，但目前大規(guī)模、高純度培養(yǎng)微藻在實際中難于實現。

本文通過分析微藻培養(yǎng)過程中的生長代謝特點和各種影響因子的作用機理，得出CO2、氮源、磷源、光照是影響微藻生長的主要因素，由此，可以從增加CO2的曝氣，適時適量補充氮、磷，調節(jié)光照強度等幾個方面來改進微藻的培養(yǎng)條件。

參考文獻

[1]謝仁榮.幾種理化因子對一株野生叢粒藻生長的影響[J].安徽農學通報，2009，15（9）：58-59.

[2]葉林超，葉均安，徐國忠，劉建新.碳酸氫銨等不同氮源對小球藻的生長的影響[J].水產科學，2007，26（6）：319-322.

[3]華汝成.單細胞藻類的培養(yǎng)與利用[M].北京：農業(yè)出版社，1983，135-137.

[4]郭禎，陳兆安，陸洪斌，虞星炬等.CO2對亞心形扁藻生長及光合放氫的影響[J].西安交通大學學報，2008，42（6）：779-783.

[5]Satona. Kuranon. Inhibition of photosynthesis by intracellular carbonican hy-drase in icroalgae under excess concent rations of CO2[J].Photosynth Res，2007，26（6）：319-322.

[6]石娟，潘克厚.不同光照條件對小新月菱形藻和等鞭金藻8701生長及生化成分的影響[J].中國水產科學，2004，11（2）：121-128.

[7]王清，都基峻，石應杰.培養(yǎng)藻類制取生物能源的研究[J].四川環(huán)境，2009，28（5）：57-61.