科學(xué)防控雨生紅球藻的生物敵害

唐淑萍,馬 昆,程 貝

(內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善 750333)

內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司(以下簡稱“公司”)擁有120 km2的內(nèi)陸鹽湖(吉蘭泰鹽湖)，具有豐富的鹵水資源。地下水極為豐富。該地干旱少雨，晝夜溫差大，全年光照時間長、強度大、年無霜期長，非常適合藻類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展。雨生紅球藻是一種淡水單胞綠藻，隸屬綠藻門,團藻目，紅球藻科，紅球藻屬。該藻能大量累積蝦青素而呈現(xiàn)紅色，故名紅球藻，又稱雨生紅球藻。紅球藻是目前科學(xué)界發(fā)現(xiàn)的繼螺旋藻、小球藻之后，富含營養(yǎng)價值和藥用價值的藻類食品。蝦青素作為一種最高效的純天然抗氧化劑，最主要的功能是清除自由基，提高人體抗衰老能力，近年來已成為國際上藻類研究的熱點之一。

公司為充分利用現(xiàn)有資源、設(shè)施條件，開拓新產(chǎn)品生產(chǎn)，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，引進寧波象山恒陽水產(chǎn)有限公司開發(fā)的雨生紅球藻粉生產(chǎn)技術(shù)及其選育的“恒陽一號”藻種，開始進行紅球藻粉試生產(chǎn)工作。

1 材料與方法

1.1 材料

所選藻種為寧波象山恒陽水產(chǎn)有限公司選育的“恒陽一號”藻種;鹵水為來自吉蘭太鹽湖飽和鹵水(25 °Be′);培養(yǎng)池為公司部分玻璃溫棚及精養(yǎng)池。

綠色游動細(xì)胞光照時間平均10 h，光照強度范圍1 000 lx～1 500 lx;紅色不動孢子光照時間平均13 h光照強度范圍10 000 lx～11 000 lx之間。

玻璃溫棚綠色培養(yǎng)藻液溫度在17 ℃～31.5 ℃之間，紅色培養(yǎng)藻液溫度在19 ℃～31 ℃之間。養(yǎng)殖池綠色培養(yǎng)藻液溫度在5 ℃～24 ℃之間，紅色培養(yǎng)藻液溫度在5 ℃～31 ℃之間。

營養(yǎng)鹽配方:綠色游動細(xì)胞，CO(NH2)250 mg/kg；NaNO3,42 mg/kg；KH2PO4,10 mg/kg；FeCl3,2.5 mg/kg；MnSO4,0.5 mg/kg。紅色不動孢子：8‰鹽湖鹵水替代氯化鈉2.5 g/m3；所有營養(yǎng)鹽按水體比例一次性加入。

1.2 方法

25×16型血球計數(shù)板法計數(shù)，每個樣計3次，取其平均數(shù)，每天計數(shù)1次。

2 結(jié)果

表1為不同濃度的化學(xué)試劑(A：NH4CO3,B:氨水)對紅球藻中敵害的影響。

表1 不同濃度的化學(xué)試劑對紅球藻的影響Tab.1 Effect of different concentrations of chemical reagent on haematococcus

從表1實驗可以看出，在大面積養(yǎng)殖過程中，定期對培養(yǎng)池進行消毒，每個培養(yǎng)池專池專用依然有生物敵害的發(fā)生，因敵害是原生動物，大量吞噬紅球藻，導(dǎo)致培養(yǎng)失敗，采取將藻液中加入100 mg/kg、200 mg/kg、300 mg/kg、400 mg/kg 的NH4CO3及28%氨水的化學(xué)試劑滅殺敵害，其滅殺敵害的的同時嚴(yán)重影響紅球藻的生存，淡水養(yǎng)殖中人為控制難度大，沒有有效的化學(xué)試劑，也常常受到單細(xì)胞柵藻污染。

經(jīng)過反復(fù)養(yǎng)殖發(fā)現(xiàn)，利用1 m2養(yǎng)殖池，用孢子萌發(fā)模式，藻種易雜化，最終選擇在實驗室用固體培育法選取較純的優(yōu)級種，逐級擴大培養(yǎng)，使用的藻種均是經(jīng)過單克隆選育出來，在無菌操作臺中由50 mL的三角瓶逐步擴養(yǎng)光生物反應(yīng)器至溫棚8 m2的養(yǎng)殖池，通過這種選育可以確保雨生紅球藻藻源的潔凈，通過顯微鏡觀察藻種活性好、純度高。并且這種種源只使用一次，縮短了綠色階段的生長周期，防止雜藻的污染。

紅球藻在綠色培養(yǎng)階段一個細(xì)胞能分裂出2個～16個孢子，將光照強度控制在2 000 lx以內(nèi)，實驗平均密度0.9萬個/mL ，藻液鹽度 2 °Be′，采用遮陰網(wǎng)遮陰，透光率為10%。待藻密度增加。培養(yǎng)4 d～5 d后，密度達到4萬個/mL～5萬個/mL，使其進入紅色培養(yǎng)期。為積累大量紅色蝦青素利用鹽湖鹵水8‰替代氯化鈉2.5 g/m3，加快攪動速度，暴曬。該階段藻形狀呈圓形，顏色變化：綠色→綠多紅少→紅多綠少→紅色，不活動，不分裂。經(jīng)檢測紅球藻藻粉平均類胡蘿卜素含量在1.0%～1.5%之間。2 °Be′鹽度紅球藻的生長情況見表2。

表2 2 °Be′紅球藻的生長情況Tab.2 Growth of haematococcus on 2 °Be′

3 結(jié)論

雨生紅球藻是一種生活在淡水中的單細(xì)胞微藻，在培養(yǎng)的工序中，有重復(fù)污染的可能性。因此有人采用玻璃管道培養(yǎng)紅球藻，該方法雖然克服了微生物污染的問題，但是培養(yǎng)成本相對提高了。從實驗結(jié)果可看出，以下幾個方面可控制生物敵害。1)可以將藻液鹽度調(diào)至2 °Be′。即可去除輪蟲又不影響藻的生長。2)曝曬可以殺滅來自綠色培養(yǎng)的少部分原生動物敵害，如先后出現(xiàn)的噬藻并影響藻正常生長的喇叭蟲、腎形蟲、吸蟲，避免因使用化學(xué)試劑滅殺敵害，影響產(chǎn)品的食用安全性。對于雜藻污染，藻培養(yǎng)時間越長，越容易發(fā)生污染。但在經(jīng)過離心及冷藏后再次萌發(fā)，綠色階段基本上不會有雜藻出現(xiàn)。培養(yǎng)期pH值會隨著細(xì)胞密度增長而上升，意味著紅球藻正處于對數(shù)生長期，pH值超過最適合范圍7～8時，雨生紅球藻生長達到頂峰，隨后下降。