一、為什么需要“中途加油”?
想象一下,如果把微藻比作一群正在長身體的孩子,培養(yǎng)基就是它們的“營養(yǎng)餐”。隨著微藻不斷分裂增殖,“盤子里的食物”會逐漸減少,同時代謝產(chǎn)生的“廚余垃圾”(如有機酸、氨等)卻在積累。如果不及時處理,微藻就會面臨兩種困境:
1. 營養(yǎng)不良:氮、磷等關鍵營養(yǎng)耗盡,導致生長停滯。
2. 環(huán)境惡化:代謝廢物堆積,培養(yǎng)液pH失衡,如同生活在“垃圾堆”中。
這時,中途添加新鮮培養(yǎng)基就像一場及時雨:既能補充營養(yǎng),又能稀釋有害物質(zhì),讓微藻重獲新生。
二、科學“加餐”的三大原理
1. 營養(yǎng)補給站
補充氮(如硝酸鹽)、磷(磷酸鹽)、碳源(二氧化碳或碳酸氫鹽)等核心營養(yǎng),就像給微藻的“充電寶”蓄能。
2. 環(huán)境調(diào)節(jié)器
中和代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì),穩(wěn)定pH值(通常維持在7.08.5),如同為微藻打造恒溫恒濕的“溫室”。
3. 廢物清道夫
稀釋抑制性代謝產(chǎn)物,避免微藻被“自家垃圾”毒害。
三、五步操作法:手把手教你科學“投喂”
步驟1:備好“定制營養(yǎng)餐”
配方選擇:不同微藻口味各異!
海水微藻常用“f/2培養(yǎng)基”,淡水微藻偏愛“BG11培養(yǎng)基”。
特殊需求(如促油脂積累)需調(diào)整配方,就像為運動員定制高蛋白食譜。
無菌烹飪:121℃高壓滅菌20分鐘,杜絕雜菌污染。
步驟2:診斷“健康狀況”
顯微鏡觀察:計算細胞密度,判斷是否需要“加餐”。
化學檢測:
試紙或試劑盒快速檢測氮、磷殘留量。
pH試紙或電子探頭監(jiān)測酸堿度變化。
步驟3:計算“加餐量”
通常添加原培養(yǎng)體積的10%30%,具體根據(jù)“饑餓程度”調(diào)整。
例如:1升培養(yǎng)液中添加100300毫升新鮮培養(yǎng)基。
步驟4:溫柔“投喂”
慢速注入:用蠕動泵以12毫升/分鐘的速度緩緩加入,避免“暴飲暴食”導致細胞應激。
均勻混合:通入無菌空氣或輕輕搖動容器,讓新舊培養(yǎng)基充分融合。
步驟5:持續(xù)“健康監(jiān)測”
添加后每12小時檢測一次細胞密度和pH,48小時內(nèi)可見生長速率顯著提升。
四、避坑指南:這些雷區(qū)千萬別踩!
1. 無菌操作是鐵律
實驗臺提前用紫外線消毒,操作者佩戴手套口罩,任何疏忽都可能導致全軍覆沒。
2. 拒絕“黑暗料理”
過期的硝酸鹽會分解變質(zhì),誤用后微藻可能“絕食抗議”。
3. 警惕“冷熱刺激”
新鮮培養(yǎng)基溫度需與培養(yǎng)液一致(通常25℃),溫差過大會引發(fā)微藻“感冒”。
4. 光照要恰到好處
添加后維持5000勒克斯光照(相當于晴天樹蔭下的亮度),太強會光抑制,太弱則能量不足。
五、真實案例:看“中途加油”如何創(chuàng)造奇跡
案例1:生物柴油的“綠色油井”
某能源公司培養(yǎng)產(chǎn)油微藻時,因未及時補料,油脂含量卡在15%無法提升。通過中途添加高碳低氮培養(yǎng)基,成功將油脂含量提升至35%,每升培養(yǎng)液多產(chǎn)出2克生物柴油。
案例2:螺旋藻的“逆襲之路”
一家食品廠培養(yǎng)螺旋藻時,培養(yǎng)液因代謝產(chǎn)物堆積變成黃褐色。添加新鮮培養(yǎng)基后,不僅藻液恢復翠綠色,蛋白質(zhì)產(chǎn)量還提高了18%,成為保健品市場的明星原料。
結語:小藻類,大未來
從實驗室的玻璃罐到工業(yè)級的生物反應器,中途添加培養(yǎng)基這項“小而美”的技術,正在推動微藻走向更廣闊的應用舞臺。無論是解決能源危機,還是打造可持續(xù)農(nóng)業(yè),這些肉眼難見的綠色生命,或許正藏著改變世界的密碼。
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光合作用是微藻生長的核心過程,但過強的光照卻會讓這一過程“罷工”。這是因為強光會破壞微藻的光合系統(tǒng)II(PSII),導致光合作用效率下降。簡單來說,微藻在強光下無法有效利用光能,反而會積累過多的能量,這些能量會以活性氧(ROS)的形式釋放出來,對細胞造成傷害。
活性氧就像是一把“雙刃劍”,雖然少量活性氧對細胞信號傳遞有重要作用,但過量活性氧會破壞細胞膜、蛋白質(zhì)甚至DNA,導致細胞功能受損。因此,強光下的微藻不僅無法正常生長,還可能面臨“生存危機”。
強光引發(fā)的“光氧化危機”
除了光合作用受阻,強光還會引發(fā)“光氧化”現(xiàn)象。微藻體內(nèi)的葉綠素和類胡蘿卜素等色素是光合作用的關鍵物質(zhì),但在強光下,這些色素容易被分解,導致光合作用能力進一步下降。
此外,光氧化還會直接損傷微藻的細胞結構。例如,細胞膜可能會被破壞,導致細胞內(nèi)外物質(zhì)交換失衡;DNA也可能受到損傷,影響細胞的正常分裂和生長。如果光氧化過于嚴重,微藻甚至會死亡。
強光下的“生長減速”
在強光環(huán)境下,微藻的生長速度會顯著減緩。這是因為微藻需要將大量能量用于修復強光造成的損傷,而不是用于生長和繁殖。長期暴露在強光下,微藻的生物量積累會明顯減少,這對于微藻的大規(guī)模培養(yǎng)和應用來說是一個不利因素。
微藻的“自我保護機制”
盡管強光對微藻的生長有諸多負面影響,但微藻也并非毫無招架之力。為了應對強光,微藻進化出了一些“自我保護機制”:
1. 光保護機制:微藻會增加類胡蘿卜素等保護色素的合成,這些色素可以幫助吸收多余的光能,減少對光合系統(tǒng)的傷害。
2. 抗氧化酶激活:微藻會激活抗氧化酶系統(tǒng),清除過量的活性氧,減輕氧化損傷。
3. 形態(tài)變化:一些微藻會改變細胞形態(tài)或聚集成團,以減少光吸收面積,從而降低強光的傷害。
如何幫助微藻應對強光?
在微藻的實際培養(yǎng)中,我們可以通過以下方式減輕強光的負面影響:
1. 調(diào)節(jié)光強:將光照強度控制在微藻的適宜范圍內(nèi),避免過強的光照。
2. 優(yōu)化光周期:采用合適的光暗周期,讓微藻有足夠的時間修復強光造成的損傷。
3. 補充營養(yǎng):在培養(yǎng)液中添加抗氧化物質(zhì)(如維生素C、維生素E等),幫助微藻抵御強光引發(fā)的氧化損傷。
結語
光照是微藻生長不可或缺的因素,但過強的光照卻會適得其反。通過了解強光對微藻生長的影響,我們可以更好地優(yōu)化培養(yǎng)條件,幫助微藻在適宜的環(huán)境中健康生長。未來,隨著對微藻研究的深入,我們或許能開發(fā)出更多高效、環(huán)保的微藻培養(yǎng)技術,為人類的生活和地球的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
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這是綠會自2016年4月成立第一個保護地“中華大鴇保護地·長垣”以來的第100個中華保護地!兩年來全國各地民間組織、環(huán)保人士積極踴躍申請中華保護地,民間保護意識和行動效果令人欣喜!中華貝類保護地的成立將會推動中華保護地系列和國內(nèi)生物多樣性進入更有效更全面的保護!
(美麗的樂清灣是多種貝類的搖籃和樂園)
樂清灣擁有33.1萬畝的海涂不僅是貝類養(yǎng)殖的天然牧場,也是瀕危候鳥黑嘴鷗、黑臉琵鷺的重要越冬地,是東亞-澳大利西亞遷徙路線的重要一環(huán)。
同時,樂清灣擁有中國最大的貝類苗種繁育基地,有“中國灘涂貝類第一村”之稱的三嶼三鹽村,其生產(chǎn)的蟶、蚶、牡蠣三大貝類占據(jù)我國灘涂貝類苗種生產(chǎn)重量的50%以上,是東亞地區(qū)出名的“貝類苗種王國”!
??(三嶼村一家育苗場里宣傳的貝類知識)
但最近幾十年,隨著沿海城市向海要地圍墾灘涂發(fā)展工業(yè)、墾造農(nóng)田、無序養(yǎng)殖等,這個全國最大的貝類苗種基地正在加速消逝,漁民們和野生鳥類正在失去賴以生存的家園。
??(三嶼村灘涂,左方為被村民抵制的在建翁垟污水處理廠,該廠的建立將對貝類育苗基地產(chǎn)生不可估量的負面影響)
“中華貝類保護地·樂清灣”的成立,將努力從科學管理、法律維護、宣傳教育等多方面,推進樂清灣貝類生物多樣性保護、海洋生態(tài)環(huán)境治理和綠色可持續(xù)發(fā)展。
保護地主任吳新強是一位退休教師,他是土生土長的樂清灣人,對樂清灣的自然環(huán)境、地理、歷史、植被等都比較了解,也是當?shù)仞B(yǎng)殖場和漁民們信任的朋友。他對樂清灣和海洋充滿熱愛,在退休后便積極熱忱地投入到家鄉(xiāng)的環(huán)境保護中。
??(正在巡海的吳新強主任)
本文轉自:中國綠發(fā)會
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給大家分享一個網(wǎng)站,可能大家之前或許也聽說過,個人感覺還是非常Amazing的一個網(wǎng)站——VentuSky(https://www.ventusky.com/),在線實時風雨氣溫天氣地圖。
VentuSky由捷克氣象公司創(chuàng)辦,專注于全球天氣預報和氣象數(shù)據(jù)可視化,憑借豐富的氣象經(jīng)驗和實時監(jiān)測氣候數(shù)據(jù)打造氣象可視化,讓用戶隨時隨地可以獲取本地的氣候變化。
VentuSky網(wǎng)通過全球地圖+實時天氣監(jiān)測組合開發(fā),提供溫度、降水量、云量、風速、氣壓、雷暴、積雪層、凍結高度、動態(tài)風等可視化數(shù)據(jù)。
像一般的天氣預報,只能讓我們了解局部地區(qū)的天氣,但無法給我們整體全局天氣情況,在這里不僅可以看到局部地區(qū),也可以看到全球天氣的整體分布,360度無死角,覆蓋全球各個地方。同時,可以看到之前的天氣分布,在線實時的天氣以及將來一周內(nèi)的天氣預測天氣分布情況。你想了解那個地方的天氣,只需要用鼠標在地圖上一點即可,顯示出該點的溫度,風速等。
全球溫度分布圖,可以通過鼠標放大地圖,看中國的溫度分布。時間可以自由選擇,通過拖動下方的時間軸即可。
全球雷雨分布圖,可以拖動時間顯示出雷雨的在全球或局部地方的發(fā)展趨勢,對于養(yǎng)藻,還是出行等其他方面還是非常有用的。
全球海浪分布圖,這個對于在海上作業(yè)的人員,如漁民出海打魚等還是非常有用的,顯示出浪高,浪的分布及發(fā)展趨勢,可以實時掌握海浪動態(tài)并進行合理的工作安排。
這是我國7月19日今天中午12點30分的降雨量分布圖。
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或者是在如下的封閉光反應器中進行
其實,還有一種固定化貼壁培養(yǎng)方式,藻細胞貼附于載體上進行生長,該方法的好處在于方便藻細胞采收,基本上直接用刮刀等工具刮下來就可以,此外,還存在節(jié)約用水的優(yōu)勢。
美國愛荷華州立大學開發(fā)的半浸式貼壁培養(yǎng)裝置
中科院青能源所開發(fā)的貼壁培養(yǎng)裝置養(yǎng)殖黃絲藻,藻細胞產(chǎn)率達到了40-100克每平方每天。
德國科隆大學用于培養(yǎng)餌料微藻,微擬球藻,等鞭金藻,四爿藻及三角褐指藻,產(chǎn)率為15-20克每平方每天。
荷蘭瓦赫寧根大學開發(fā)的“藻盤”(Algadisk)式微藻培養(yǎng)系統(tǒng),藻盤上生長的貼附藻細胞濃度可以達到固含量15-20%(差不多是碟片式離心機離心后的藻濃度)。土耳其的MikroAlg公司利用“藻盤”裝置生產(chǎn)微藻生物肥料。
目前,這種微藻貼壁養(yǎng)殖技術主要用于廢水的處理與凈化,降低廢水的COD,氮及磷濃度。
本文轉載自公眾號微藻技術與產(chǎn)業(yè)?https://mp.weixin.qq.com/s/gLAR4HnE9mkqLoF33Nv3dw
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水樣采回后,進行現(xiàn)微鏡檢查,如果需要分離的藻類比較多,可以立即進行分離。如果在水樣中有需要的藻類,但是數(shù)量不多,就要進行預培養(yǎng),待其繁殖起來后再分離。預培養(yǎng)可以用500ml的三角燒瓶,加入150ml的培養(yǎng)液,然后把經(jīng)350目篩絹過濾的水樣150ml接種進去,在一定的溫度和光照下靜止培養(yǎng),每天搖動1~2次。用作預培養(yǎng)的培養(yǎng)液,可選擇各類藻類通用的培養(yǎng)液配方或者同時采用幾種不同藻類的培養(yǎng)液同時分別培養(yǎng)。預培養(yǎng)的培養(yǎng)液的濃度應小些,一般只用原配方的1/2或1/4。如果要分離的藻類的最適生長條件是已知的,那就在其最適的光照和溫度下培養(yǎng)。如果不知其最適生長條件,那就在人為設定的條件下培養(yǎng),以便適應應用時的特定環(huán)境。
用直徑0.5厘米、長35厘米的普通玻璃管,在中央部分加熱,拉長6~10厘米,使玻璃管的直徑縮小至0.06~0.1厘米,把它折斷后即成二個吸管。把一團棉絮塞進吸管的寬大一端,然后放入高壓滅菌器中消毒。消毒后,再在酒精燈上加熱吸管的細端,用鑷子拉成極細的微管,直徑縮小至0.08~0.16毫米即可。微吸管在入水的瞬間,因毛細管的作用會吸入微量的水。將藻液水樣放在凹玻片上,在顯微鏡下用微吸管仔細地吸出單個藻體,滴在載玻片上,在顯微鏡下確認是所要分離的單個藻體后,移入經(jīng)滅菌的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。
按所要分離的藻類的特性,選用合適的培養(yǎng)液,在培養(yǎng)液中加入1~1.5%的瓊脂,加熱將瓊脂溶化。加熱后要加淡水補充蒸發(fā)掉的水分。然后,按照微生物學中固體培養(yǎng)基的制作方法倒平板、滅菌。
在無菌操作箱中,用接種針蘸取少量藻液,在固體培養(yǎng)基上劃蛇形線,藻細胞就會散布在瓊脂培養(yǎng)基的表面。
另一種使藻細胞散布在培養(yǎng)基表面的方法是用醫(yī)用口腔噴霧器,將經(jīng)稀釋的藻液噴在培養(yǎng)基的表面。
將接種好的培養(yǎng)皿放在有適合的光照和溫度的地方培養(yǎng)。一般經(jīng)過十來天的培養(yǎng)就會在培養(yǎng)基上長出相互間隔的藻落。通過顯微鏡檢查,找出所要的純的藻落,再用已消毒的接種針從培養(yǎng)基上挑取藻體,移入經(jīng)滅菌的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。
先將欲分離的藻液稀釋,用微吸管將少量藻液吸出,滴在載玻片上,每張載玻片上可以滴數(shù)滴。水滴大小以在低倍顯微鏡下一個視野能包括整個水滴為準。在顯微鏡下逐個觀察水樣,挑選水滴中只有所要分離的單個藻體,而沒有其他任何雜藻或小動物的,移入經(jīng)滅菌的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。
用已消毒的試管5支,在第一支試管中加蒸餾水10毫升,第二和第五支試管都加5毫升,用高壓蒸汽消毒,待冷卻后,在第一支試管中滴入混合藻液1滴,充分震蕩,使其均勻稀釋。再用經(jīng)消毒的吸管從第一支吸管中吸取5毫升到第二支吸管中,充分震蕩后再取5毫升到第三支試管中,如此直至第五個試管。再取5個已裝有消毒的培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿,加熱使培養(yǎng)基熔化,待冷卻而尚未凝固時,分別滴入5個試管中的藻液各1滴,用力震蕩,使藻液充分混入培養(yǎng)基中。等冷凝后將培養(yǎng)皿放在適合的條件下,直到培養(yǎng)基中出現(xiàn)藻落。在稀釋適當?shù)呐囵B(yǎng)皿內(nèi),藻落和細菌群落會充分分離。再在無菌條件下將選取單個藻落接種到固體培養(yǎng)基的表面,再培養(yǎng)。重復數(shù)次,直至得到純的藻落。
保存藻種時可以根據(jù)保種目的和保種條件的不同分別采取不同的保種方法。
此法通常把藻種接種在固體培養(yǎng)基上,在弱光低溫條件下保存,接種一次可以保存半年到一年。
保種用的固體培養(yǎng)基的營養(yǎng)濃度應比正常的液體培養(yǎng)液的高,一般增加一倍。瓊脂量為1~1.5%。保種用的培養(yǎng)容器可用三角燒瓶、試管和克氏扁瓶。固體培養(yǎng)基分裝滅菌后,冷卻待用。
將無污染的藻種用噴霧法或劃線法接種到固體培養(yǎng)基上,在弱光條件下,讓細胞在培養(yǎng)基上慢慢地生長繁殖,可保存半年到一年。
可進行低溫保存的藻種,最好在低溫環(huán)境中保存。接種后,首先放在光線充足的地方(防止直射光照射),使藻類細胞較快速地繁殖起來,直到培養(yǎng)基上出現(xiàn)顏色,即可放入冰箱或冷庫中,一般在5℃左右的低溫下保存。當然,不同的藻種保存的溫度也不盡相同。每天應給藻種幾個小時的弱光照。此法保存的時間可長達2至3年。如新月菱形藻可保存34個月,三角褐指藻可保存25個月,角毛藻和骨條藻可保存9個月。
此法采用的容器一般為三角燒瓶(300毫升、500毫升、1000毫升等)和細口瓶(10000毫升、20000毫升等),將容器、工具消毒后,加入正常濃度的培養(yǎng)液,接種后瓶口用消毒的濾紙包扎,放在適宜的溫度和光照條件下培養(yǎng)。白天搖動瓶子數(shù)次。一般5~10天即可移樣一次。此法簡單、容易掌握,而且保存的藻種活力強、純度高、數(shù)量大。
資源來自:中國科學院海洋研究所海洋生物種質(zhì)庫
The post 單細胞藻種質(zhì)分離、培養(yǎng)和應用 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>作為生產(chǎn)性藻種培養(yǎng)用水,必須要經(jīng)過煮沸滅菌,冷卻至室溫后再使用,在冷卻過程中必須加蓋,無蓋的容器可用清潔的白紙蓋在瓶口。而二、三級藻類的培養(yǎng)用水可用化學方法來消毒,即在已經(jīng)清洗過的池子中,放入經(jīng)過沙濾或用脫脂棉過濾處理后的海水,再在池內(nèi)海水中放入若干量的漂白粉,使池內(nèi)海水中有效氯的含量為20~30毫克/升,充分攪拌均勻后經(jīng)過8~10個小時的消毒,再進行強充氣,一般曝氣10小時左右,再加入等當量的硫代硫酸鈉,來中和水體中可能殘留的有效氯,并經(jīng)測定水體中無殘余有效氯后即可使用。
經(jīng)過處理后的海水最好能在短時間內(nèi)用完,盡量不要超過一天,以防止再次被污染。
作為藻種級培養(yǎng)用的三角燒瓶等容器,必須用加熱法或煮沸消毒法殺菌。作為生產(chǎn)性擴大培養(yǎng)用的玻璃瓶、水泥池等,通常用300~400毫克/升的高錳酸鉀溶液或者含有效氯200~300毫克/升的漂白粉水溶液來浸泡消毒,具體的做法是:先用淡水或普通海水把容器或藻類池沖洗干凈,再把容器或工具放入已配制好的高錳酸鉀溶液(或漂白粉溶液)中浸泡5~10分鐘,取出后用消毒過的海水沖洗干凈即可使用。對藻類池的消毒,可用配制好的高錳酸鉀溶液(或漂白粉溶液)由池壁頂部淋灑下來,并潑灑池底,過10分鐘左右用消毒過的海水沖洗干凈即可使用。
一般藻種級培養(yǎng)接入的藻種與新培養(yǎng)液的比例為1∶0.5~1,中間培養(yǎng)或大面積培養(yǎng),它們的比例為1∶3~6,這樣藻液中可繁殖的單胞藻個數(shù)多,培養(yǎng)液中藻類增長速度快,縮短了培養(yǎng)時間,相對減少了污染。另一方面也利用了生物間的拮抗作用,增大了培養(yǎng)液中藻種的濃度,來抑制其他雜藻及敵害生物的繁殖,減少藻液被污染的可能性。
接種時間一般選擇在上午8:00~10:00之間進行,不宜在晚上接種,因為晚上不少藻類沉在底部,而白天藻類進行光合作用,趨光上浮,便于觀察其運動能力,還可起到選種的作用。
攪拌可促進藻類的生長繁殖,其作用主要是:
第一,通過攪拌增加水和空氣的接觸面,以補充由于藻類光合作用對二氧化碳的消耗;
第二,幫助沉淀的藻類細胞上浮而獲得光照;
第三,防止水表面產(chǎn)生菌膜。攪拌要定時進行,且時常更換方向,以免造成漩渦式水流。同時攪拌不要太猛,防止藻液濺出。
光照調(diào)節(jié)光照適合與否,對培養(yǎng)藻類的生長關系很大,目前生產(chǎn)單位都是利用自然光培養(yǎng),但易變,所以,在培養(yǎng)管理中,必須根據(jù)天氣情況,調(diào)節(jié)光照強弱,力求光照強度盡可能適合于培養(yǎng)藻類的要求。晴天藻類室用白色的確良布作布簾遮光,防止直射強光照射;雨天光照最差,要把培養(yǎng)瓶盡量靠近窗口,有條件的可利用人工光源照射。
溫度調(diào)節(jié)每一種藻類都有其適應溫度范圍和最適溫度范圍,但目前絕大多數(shù)單胞藻的培養(yǎng)還不具備控溫條件,只能順從自然溫度的變化,在不同季節(jié)選擇能適應或基本適應當?shù)販囟茸兓瘲l件的培養(yǎng)種。
一般高溫對藻類生長不利,在夏天進行室內(nèi)培養(yǎng)須把門窗打開通風降溫。
在單胞藻的培養(yǎng)中,敵害生物的污染和危害是造成藻類培養(yǎng)失敗的主要原因。對敵害生物應“以防為主,防治結合”,盡可能減少其危害。預防措施預防應貫穿在藻類培養(yǎng)過程的各個環(huán)節(jié)。
首先,力求藻種及營養(yǎng)鹽的純度,控制源頭污染;
其次,海水須經(jīng)嚴格過濾消毒,器具及藻類培養(yǎng)池也需嚴格消毒,同時加大接種比例,抑制其他雜藻及敵害生物的繁殖,減少藻液被污染的可能性;
再則,在日常管理中,保持藻類室的干凈衛(wèi)生,以防灰塵及昆蟲等的污染。
消除、抑制或殺滅敵害生物方法:
一是使用過濾方法清除大型敵害生物。單胞藻都很小,對污染的大型敵害生物(如輪蟲等),可以用過濾方法清除。通常清除輪蟲可用網(wǎng)孔小于60微米的篩絹過濾,經(jīng)一次過濾可以清除輪蟲的成體,而輪蟲卵和正在發(fā)育的幼小個體不能完全清除,所以必須連續(xù)過濾3天,每天1次。待第一次過濾后存留下來的卵和幼小個體發(fā)育成長為成體后,在第二次或第三次過濾時清除掉。
二是使用藥物抑制或殺滅敵害生物。用于抑制或殺滅敵害生物的藥物,有化學藥品和中草藥兩大類。但往往由于敵害生物對藥物的抵抗力比培養(yǎng)藻類強,效果不理想。目前,有效的藥物方法還不多,藥物殺滅敵害生物雖然取得一些初步效果,但還需進一步試驗。
三是改變環(huán)境條件殺滅敵害生物。使用此法必須了解培養(yǎng)的藻類和敵害生物對生態(tài)因子的適應范圍,然后根據(jù)具體情況,改變某一環(huán)境因素,達到殺滅敵害生物而又保存培養(yǎng)藻類的目的。
The post 單胞藻培養(yǎng)技術要點 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>以下屋頂同樣的培養(yǎng)方案,可以采用上海光語生物科技有限公司的螺旋藻培養(yǎng)養(yǎng)殖方案,歡迎來電咨詢。
上海光語生物科技有限公司提供的光生物反應器可以用來實驗室培養(yǎng)藻類。
一、目的
學習藻類的分離和培養(yǎng)方法
二、藥品、材料和用具
水生生物培養(yǎng)槽,玻璃片(面積稍大于培養(yǎng)槽),橡皮管,顯微鏡,三角燒瓶,試管,篩絹,棉塞,微吸管,凹玻片,滅菌鍋,載玻片,吸管,培養(yǎng)皿,人工光源,木盆(或小型實驗池),充二氧化碳氣鋼瓶,抽氣泵,離心機。
土壤抽出液,青霉素,鏈霉素,瓊脂,硝酸鈣,磷酸二氫鉀,磷酸氫二鉀,過磷酸鈣,硫酸鎂,氯化鉀,碳酸鈉,三氯化鐵,硅酸鈉,葡萄糖,蛋白胨,硫酸銨,硝酸銨,氯化鈣,碳酸氫鈉,鉬酸,氯化鈉,檸檬酸鐵,硫酸錳,人尿,海泥抽出液,食鹽。
三、操作
生長在靜水或水流緩慢河流中的藻類,培養(yǎng)比較容易。取到實驗室后,要立刻從材料瓶中移到寬大的水生生物培養(yǎng)槽內(nèi)。為了培養(yǎng)大的絲狀藻,要利用寬的、不高的容器。這些容器要用玻片蓋住,以防止培養(yǎng)物受灰塵沾污。倒入容器的水要達到容器高度的一半,或稍多些,使水面上還有充分空氣。在容器邊緣,要用一小塊縱切橡皮管墊住,可使玻片不致緊貼容器,空氣才能進入容器中。細微的藻類如團藻目、硅藻門能很好地生活于培養(yǎng)皿中。很多藻類如顫藻屬、水綿屬的若干種、輪藻屬等可在實驗室中保存很多年。
在迅速流動水中生長的藻如絲藻屬、毛枝藻屬等比較難于培養(yǎng),因為它們要求經(jīng)常輸入氧氣。在水層較高水中,在高容器中,這些藻類迅速地死亡。為了把這些藻類保存到實驗時,應當把它們分成一些小部分,放在水層較薄的、寬的容器內(nèi),并須常常換水,把空氣吹入水中。還可以用橡皮管把水生生物培養(yǎng)槽和水龍頭連結起來,建立有流水的水生生物培養(yǎng)槽。
在水生生物培養(yǎng)槽中培養(yǎng)藻類時,應盡可能創(chuàng)造和保持藻類天然生存條件。把藻類培養(yǎng)在從采集藻類那一水域取來的水中,或其他天然水(尤其不能用自來水,因其中含很多氯氣,必要的話,也須置較長時間,或加以煮開),或在水中加入混合養(yǎng)料,這些養(yǎng)料是由制造有機物質(zhì)所必需的礦質(zhì)鹽構成。
在夏季,不要把藻類培養(yǎng)物放在直射太陽光下,而要放在涼爽的場所,例如向北窗臺上。在秋、冬季節(jié),如希望藻類保持積極生活活動狀態(tài),就要把培養(yǎng)物移到有人工光照處。
以上是一般藻類粗放的培養(yǎng)、保存方法。如要作較深入實驗,需注意以下問題:
1.藻種的分離
藻類培養(yǎng)首先要有藻種。從天然水域的混雜生物群中,用一定方法把所需藻類個體分離出來,而獲純種培養(yǎng)。這種方法稱為藻種分離和純化,又稱純培養(yǎng)法。
真正的“純種培養(yǎng)”是指在排除包括細菌在內(nèi)的一切生物的條件下進行的培養(yǎng)。這是進行科學研究不可缺少的技術,而在生產(chǎn)性培養(yǎng)中不排除細菌的稱之為“單種培養(yǎng)”。
(1)采樣和預備培養(yǎng):首先要采集有需要分離藻類的水樣,采回后在顯微鏡下檢查。如發(fā)現(xiàn)需要分離的藻類數(shù)量較多時,可立即分離。若數(shù)量很少,最好先進行預備培養(yǎng),待其增多后,再分離。
用作預備培養(yǎng)的培養(yǎng)液,各種藻類是不同的,對一些難以培養(yǎng)的藻類一般加入土壤抽出液較好。預備培養(yǎng)液營養(yǎng)成分濃度應小些,一般只有原配方的1/4~1/2。如水樣中藻類種類較多,就應使用幾種不同的培養(yǎng)液,使藻類在適合于自己繁殖的培養(yǎng)液中繁殖起來。
可用三角燒瓶或試管作培養(yǎng)容器,加入容量1/4~1/3培養(yǎng)液。然后把經(jīng)篩絹過濾除去大型浮游生物的水樣接種進去,放在合適溫度下或室內(nèi)靠北窗口下培養(yǎng)。在培養(yǎng)附著藻類時,容器可靜止不動;而培養(yǎng)浮游藻類時,應該每天搖動一次。
有的藻類在普通培養(yǎng)液中完全不能繁殖,有的繁殖非常困難。此時需改變培養(yǎng)液濃度,加入葡萄糖、蛋白胨等有機物,補充微量元素和輔助生長物質(zhì),加入土壤抽出液,就有可能獲較好效果。
土壤抽出液制作方法:先在試管底部,加入高約1cm土壤(采用腐殖化的農(nóng)田和庭院土)。再加入水使達5cm,塞上棉塞,采用蒸氣間隙滅菌,每天滅菌1小時,連續(xù)二天。由于氣泡上升,棉塞可能弄臟。因此,最好先在水中煮一段時間,使氣泡跑掉后,再加棉塞進行滅菌。
(2)分離方法:常用下列四種。
1)微吸管(毛細管)分離?選直徑較細(約5毫米)玻管,在火焰上加熱,待快熔時,快速拉成口徑極細的微吸管。將稀釋適度藻液水樣,置淺凹載玻片上,鏡檢。用微吸管挑選要分離的藻體,認真仔細地吸出,放入另一淺凹載片上,鏡檢這一滴水中是否達到純分離的目的。如不成功,應反復幾次,直至達到分離目的為止。然后移入經(jīng)滅菌的培養(yǎng)液中培養(yǎng),一般在每個培養(yǎng)皿中接20~30個個體。從分離出少量細胞擴大培養(yǎng)到200毫升的培養(yǎng)量,如硅藻一般需20天以上。為了較長時期保存藻種,可將分離到的藻種用青霉素(1000~5000單位或鏈霉素(20ppm)處理后,獲得較純藻種。
此法操作技術要求高,要細心。往往吸取一個細胞,要反復幾次才能成功,且適于分離個體較大藻類。
2)水滴分離法?用微吸管吸取稀釋適度藻液,滴到消毒過載片上,水滴盡可能滴小些,要求在低倍鏡視野中能看到水滴全部或大部分。一個載片上滴2~4滴,間隔一定距離,作直線排列。如一滴水中只有幾個所需同種藻類個體,無其他生物混雜,即用吸管吸取培養(yǎng)液,把這滴水沖入裝有培養(yǎng)液并經(jīng)滅菌試管或小三角瓶中去。如未成功,需反復重做,直到達到目的。
此法簡便易行,尤其適宜于分離已在培養(yǎng)液中占優(yōu)勢種類。分離受少量生物污染培養(yǎng)液中的藻類多用此法。操作時同樣要求細致、認真,使用工具及培養(yǎng)液經(jīng)嚴格消毒。
3)稀釋分離法?把含有需要分離的藻類而又混雜有其他生物的水樣,取其一定量,用培養(yǎng)液稀釋。通過稀釋到適宜程度的方法,達到把原混雜生物單個分離培養(yǎng)的目的。
首先把水樣稀釋到每一滴含有一個左右的生物細胞(也可能一個都沒有,也可能有兩個),在稀釋過程中配合顯微鏡檢查,調(diào)節(jié)稀釋度,然后準備裝有1/4容量培養(yǎng)液的試管20支,每一試管加入稀釋適宜水樣一滴,搖勻,進行培養(yǎng)。待藻類生長繁殖達一定濃度時,再檢查是否達到分離目的,若未達到,再重復做。
此法操作簡單易行,但有一定程度盲目性,比不上水滴分離法效果好。
4)平板分離法?這個方法的培養(yǎng)基制備和分離方法,與菌類的平板分離法基本相同,只是培養(yǎng)基配方不同。也可將稀釋藻液裝入消毒過的小型噴霧器中(可使用醫(yī)用喉頭噴霧器),打開培養(yǎng)皿蓋,把藻液噴射在培養(yǎng)基平面上,形成分布均勻的薄層水珠。
接種后,蓋上蓋,放在適宜的光、溫條件下培養(yǎng)。一般經(jīng)過十余天,就可在培養(yǎng)基上發(fā)生互相隔離的藻類群落,通過顯微鏡檢查,尋找需要的純藻群落,然后用消毒過的接種環(huán)移植到另一平板培養(yǎng)基培養(yǎng),也可直接移植到裝有培養(yǎng)液并經(jīng)過滅菌的試管或小三角燒瓶中,加消毒棉花塞子,進行培養(yǎng)。
此法較繁,但難度不大,而且可看到是否污染雜菌,對于分離已污染雜菌培養(yǎng)液的藻類更合適。
5)底棲藻的分離?在顯微鏡或放大鏡下挑取個體,一般可接種在固體培養(yǎng)基平板上,反復挑選、培養(yǎng)。
6)分離浮游藍藻?可利用其浮力大,易浮起在水面的特性;分離硅藻則可利用其易沉淀的特性。
用以上各種方法分離到藻種,需放在適宜光照條件下(靠南或北窗口附近光線充足處,但嚴防陽光直射)培養(yǎng),有條件的可控制溫度和利用人工光源。培養(yǎng)時,每天輕輕搖動1~2次,但需注意勿把培養(yǎng)液沾濕棉塞,避免雜菌污染。經(jīng)一段時間后,培養(yǎng)物顏色逐漸變深。再經(jīng)一次顯微鏡檢查,如無其他混雜生物,才達到單種培養(yǎng)目的。
2.藻種的培養(yǎng)
獲得單種培養(yǎng)后,一方面擴大培養(yǎng),另一方面可把藻種作較長時間保存,需要時隨時取出使用。藻種培養(yǎng)要求比較嚴格,培養(yǎng)容器可用各種不同大小的三角燒瓶,容量有100、300、500、1000毫升,適于逐漸擴大培養(yǎng)。培養(yǎng)容器和工具需經(jīng)煮沸滅菌或使用化學藥品滅菌后,用煮沸水沖洗,培養(yǎng)液用加熱滅菌法滅菌。按種后瓶口用滅菌紙包扎,放在適宜光、溫條件下培養(yǎng),每天輕輕搖動二次。大約二周后進行一次移植。藻種在培養(yǎng)過程中必須定期用顯微鏡檢查,保持不受其他生物污染。
3.藻種的保藏
可接在固體培養(yǎng)基上,在常溫、弱光下保藏半年到一年;也可在低溫下(冰箱內(nèi))保藏,每天接受短時間(幾個小時)弱光,可保藏2~3年;如不照光,只能保藏幾個月。保藏藻種所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分濃度應比正常培養(yǎng)基高一些,一般可增加一倍,瓊脂量為1~1.5%。也可在固體培養(yǎng)基上,再加培養(yǎng)液,然后接種到培養(yǎng)液中,可以避免固體培養(yǎng)基干涸,保藏效果比單用固體好。
4.培養(yǎng)液和培養(yǎng)基的配方
配方極多,每種配方主要適用于一定藻種,這里介紹比較常用的幾種:
水生4號和克諾普(Knop)培養(yǎng)液,一般用于綠藻;藍藻可用朱氏10號或水生105號無氮培養(yǎng)基(后者適于固氮藍藻);硅藻可用朱氏10號和水生硅1號培養(yǎng)基;另外還有海產(chǎn)綠藻、硅藻的培養(yǎng)基。常用培養(yǎng)基配方見表1。
以上用水量都是加至1000mL,海藻培養(yǎng)液用海水,如無海水可用淡水1000mL加30克食鹽代替。土壤抽出液用菜園土1份和水2份比例混合攪勻,靜置,取上清液;海泥抽出液也可用同樣比例制備。如配制固體培養(yǎng)基,可在培養(yǎng)液內(nèi)加入1.5%瓊脂。
從以上各種配方,可看到配制藻類培養(yǎng)液的幾條原則:
(1)要有適量氮源(除固氮藍藻外),如氨鹽、硝酸鹽、有機氮等。
(2)應包括主要元素鉀、磷、鎂、硫、鈣等。
(3)要考慮各種鹽類總濃度和pH是否適合藻類需要,可用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH。
(4)要加入各種藻類需要的微量元素,如鐵、錳、銅、鋅等(后幾種包括在土壤抽出液中)。
(5)要滿足某些藻類特殊需要,如藍藻需鉬,硅藻需硅。
(6)要添加適量生長物質(zhì)如維生索B1、B2等(包括在土壤抽出液中)。
5.大量培養(yǎng)過程
包拈接種、培養(yǎng)、采收等。
(1)接種:一般要求選取生活力強、生長旺盛藻種??上葘饪s藻種用連續(xù)稀釋法,制備一定濃度的懸浮藻液,然后接入培養(yǎng)容器。接種時注意藻種和培養(yǎng)液比例要適當,使藻細胞在新培養(yǎng)液中達到一定數(shù)量。使一開始培養(yǎng),藻類在培養(yǎng)液中占優(yōu)勢,另一方面還可縮短培養(yǎng)周期,這是培養(yǎng)得到成功的經(jīng)驗之一。在環(huán)境條件不很適合情況下,更需提高接種量。一般所用藻種濃度,根據(jù)藻類體積大小,每毫升30萬~300萬個,采用1∶2~1∶5的比例。還需注意接種時間,在自然光條件下,最好在上午8~10時,不宜在晚上。尤其是能運動種類,此時明顯向上浮游,接種時可把上浮優(yōu)質(zhì)藻類吸出做藻種,起選種作用。
(2)培養(yǎng)管理:主要是使已接種培養(yǎng)物在相對穩(wěn)定適宜環(huán)境中大量繁殖生長。要注意以下因素:
1)二氧化碳濃度在開放式不通氣方法培養(yǎng)中,攪拌是十分必要的,可以增加水和空氣的接觸面,使空氣中二氧化碳溶解到培養(yǎng)液中,而且?guī)椭恋碓孱惣毎细~@得光照。在通氣培養(yǎng)中,培養(yǎng)液內(nèi)應維持二氧化碳濃度在0.1~5%之間。
2)光照強度?利用太陽光源培養(yǎng)時,一般在室內(nèi)培養(yǎng)可放在近窗口地方,防止強直射光照射?;蚶萌斯す庠矗?0~100瓦電燈或日光燈),需1500~3000勒克斯/厘米2。
3)溫度?適溫一般在10~30℃之間,最適溫常為20~25℃。若在室外培養(yǎng),夏季中午高溫,冬季早晚低溫,常造成不利影響,需設法調(diào)節(jié)。
4)無機營養(yǎng)?應不斷添加新鮮培養(yǎng)液,及時補充被藻吸收后減少了的某些元素。
5)注意pH變化?如變動過大,可用酸、堿調(diào)節(jié)。
6)適當控制培養(yǎng)物中藻細胞濃度?過高會引起光照和無機營養(yǎng)不足,并導致pH上升。一般控制在0.3g(干重)/L范圍內(nèi)。
7)及時觀察和檢查藻類生長情況?可以通過培養(yǎng)物呈現(xiàn)的顏色、藻類細胞運動情況、是否有沉淀附壁、菌膜及敵害生物污染跡象等觀察而了解一般的生長情況。藻種和中繼培養(yǎng)每半月進行一次全面顯微鏡檢查。大量培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)有不正?,F(xiàn)象,應立即鏡檢,目的有兩個:了解藻細胞生長情況,并檢查有無敵害生物污染。
(3)采收:培養(yǎng)液中藻體的適時采收,既是培養(yǎng)的目的,也是繼續(xù)培養(yǎng)的手段。因為通過采收一部分藻體,可使藻細胞濃度保持恒定。通常在培養(yǎng)物細胞濃度達到干重0.4~0.5克/升時,即可采收培養(yǎng)總量1/3的藻體。
采收時,先攪拌培養(yǎng)物,取出1/3量藻液,置于沉淀缸中,加入2%~3%明礬或6%飽和石灰水。約1~2小時,藻細胞即可完全沉淀,取出沉淀,離心、濃縮、烘干。在大型培養(yǎng)池中采收藻體,可另外設計適當?shù)墓に嚵鞒獭?/span>
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