硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)、生化組分及沉降的影響

謝麗施，張 寧，李長(zhǎng)玲，黃翔鵠

硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)、生化組分及沉降的影響

謝麗施，張 寧，李長(zhǎng)玲，黃翔鵠

（廣東海洋大學(xué)深圳研究院，廣東 深圳 518000；廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東 湛江 524088；廣東省藻類養(yǎng)殖及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，廣東 湛江 524025）

研究硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻（）生長(zhǎng)、生化組分及沉降的影響。采用分光光度計(jì)法、乙醇法、尼羅紅染色法、苯酚硫酸法和考馬斯亮藍(lán)法，分別測(cè)定波吉卵囊藻在不同硝酸鈉濃度下的生物量、葉綠素、脂質(zhì)、總糖和蛋白質(zhì)含量，分析波吉卵囊藻沉降與生長(zhǎng)及生化組分的關(guān)系。1）硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻沉降率有顯著影響（< 0.05），當(dāng)硝酸鈉74.8 mg/L時(shí)，沉降6 h的沉降率達(dá)到75%，沉降效果最佳。2）硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻生物量和葉綠素的影響顯著（< 0.05），培養(yǎng)9 d時(shí)，硝酸鈉37.4 ~ 748.0 mg/L組卵囊藻生物量和葉綠素含量較高，生長(zhǎng)狀態(tài)好，沉降率較高；經(jīng)回歸分析，沉降率與生物量呈正相關(guān)關(guān)系（2= 0.824 3），與葉綠素含量呈先增加后減少的拋物線關(guān)系(2= 0.819 8)。3）硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻脂質(zhì)和總糖含量的影響顯著（< 0.05），硝酸鈉質(zhì)量濃度為37.4 ~ 2 992.0 mg/L時(shí)，總糖和脂質(zhì)含量少，沉降率較高；經(jīng)一元回歸分析，沉降率與脂質(zhì)和總糖含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，2分別為0.770 5和0.609 4。4）沉降率與生物量和葉綠素有顯著正相關(guān)性，皮爾遜系數(shù)分別為0.785和0.404；與脂質(zhì)和總糖有顯著負(fù)相關(guān)性，皮爾遜系數(shù)分別為―0.788和―0.731。硝酸鈉通過(guò)影響波吉卵囊藻的生長(zhǎng)和生化組分來(lái)改變?cè)寮?xì)胞的沉降率；波吉卵囊藻的沉降率與生長(zhǎng)狀態(tài)呈正相關(guān)關(guān)系，與脂質(zhì)、總糖呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，脂質(zhì)和總糖含量越少，沉降效果越好，與蛋白質(zhì)無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。

波吉卵囊藻；硝酸鈉；生化組分；沉降

微藻生態(tài)制劑是可即時(shí)使用的具有特定生態(tài)學(xué)功能的活性微藻產(chǎn)品，可通過(guò)大規(guī)模化培養(yǎng)微藻、濃縮活體微藻來(lái)生產(chǎn)。在蝦池中使用微藻生態(tài)制劑可定向培育池塘藻相，穩(wěn)定藻相，改變養(yǎng)殖水質(zhì)，提高對(duì)蝦養(yǎng)殖成功率，減少化學(xué)藥物使用，保證養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量。目前，微藻生態(tài)制劑開(kāi)發(fā)利用面臨微藻活體濃縮效率低、成本高等問(wèn)題。由于微藻個(gè)體微小，培養(yǎng)密度小，細(xì)胞易損傷破裂，大部分藻細(xì)胞因表面帶負(fù)電荷而均勻懸浮在水體中，難以自然沉降，因此，微藻采收成本高昂。研究表明，大規(guī)模培養(yǎng)過(guò)程中微藻采收成本約占微藻生產(chǎn)總成本的20% ~ 30%，甚至高達(dá)50%[1-3]，極大限制了微藻的應(yīng)用。微藻采收方法中，離心、過(guò)濾易造成藻細(xì)胞機(jī)械損傷，無(wú)法保證濃縮后藻細(xì)胞活性，且這些方法耗能大，成本高；如添加外源絮凝劑，則存在絮凝劑回收成本和對(duì)微藻下游工藝安全性問(wèn)題[4-7]。因此，沉降法采收微藻雖效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，卻是最綠色經(jīng)濟(jì)的方法，可保證濃縮后藻細(xì)胞活性。

微藻細(xì)胞大小、形狀，特性，生長(zhǎng)狀況等內(nèi)部因素，光照、溫度、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽等外部條件均影響微藻沉降[8]，進(jìn)而影響沉降采收效率。水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度可改變?cè)寮?xì)胞的組分和密度，進(jìn)而影響浮游微藻下沉率[9-11]。微藻可產(chǎn)生黏性代謝物質(zhì)，使其形成群體，從而增加沉降率[12-14]。波吉卵囊藻（）是一種可自沉降濃縮的綠藻，其自沉降特性對(duì)藻類活體濃縮有重要意義，但其自沉降機(jī)理尚未見(jiàn)報(bào)道。筆者研究不同硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻生化組分含量及沉降變化的影響，為波吉卵囊藻的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 藻種來(lái)源

實(shí)驗(yàn)用波吉卵囊藻藻種取自廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院藻類資源開(kāi)發(fā)與養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)修復(fù)實(shí)驗(yàn)室，取指數(shù)生長(zhǎng)期波吉卵囊藻用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 卵囊藻的培養(yǎng)

將指數(shù)生長(zhǎng)期波吉卵囊藻接種于無(wú)氮源人工海水[15]配制的滅菌f/2培養(yǎng)基[16-17]，饑餓處理48 h。

預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)10倍硝酸鈉濃度梯度對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)、生化組分和沉降率均無(wú)顯著影響，故用高氮濃度梯度（20/40/70倍），即以硝酸鈉為唯一氮源，將離心洗滌后的藻液接種于含0、37.4、74.8、149.6、748.0、1 496.0、2 992.0、5 236.0 mg/L硝酸鈉的f/2培養(yǎng)基中，使藻液初始接種量藻細(xì)胞數(shù)為42.70萬(wàn)~ 44.43萬(wàn)個(gè)/mL。實(shí)驗(yàn)在含1 000 mL f/2培養(yǎng)基的燒杯中進(jìn)行，每組設(shè)3個(gè)平行組，于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)9 d。培養(yǎng)溫度為（25±1）℃，各組鹽度調(diào)為30，照度為2 000 lx，光暗周期為12L：12D，pH值7.9 ~ 8.0，每天定時(shí)攪拌4次。

1.3 分析方法

1.3.1 沉降率測(cè)定 培養(yǎng)9 d后對(duì)波吉卵囊藻沉降率進(jìn)行測(cè)定。將藻液重懸均勻后，在液面下3 cm處，分別在重懸后0.5、1、2、3、6、9、12 h等時(shí)間點(diǎn)取3 mL藻液，測(cè)定其在680 nm處的光密度值(680 nm)。

沉降率計(jì)算公式[18]：

沉降率=[(680nm)-(680nm)0]/(680 nm)0。

其中，(680nm)0和(680nm)分別為初始時(shí)和沉降時(shí)上清的680 nm處光密度值。

1.3.2 波吉卵囊藻生物量測(cè)定及生長(zhǎng)分析 參考文獻(xiàn)[19]進(jìn)行。每天定時(shí)取藻液3 mL，用UV2450紫外分光光度計(jì)測(cè)定680 nm處的光密度值(680nm)，以藻液光密度值表征卵囊藻生物量。波吉卵囊藻細(xì)胞數(shù)（，萬(wàn)個(gè)）與(680nm)（）的標(biāo)準(zhǔn)曲線：

= 0.002 3+ 0.021 8，2= 0.999 7。

以相對(duì)生長(zhǎng)常數(shù)表征藻細(xì)胞生長(zhǎng)速率。相對(duì)生長(zhǎng)常數(shù)計(jì)算公式[20]：

= lg[(680nm)-(680nm)] / (1-0)。

1.3.3 葉綠素含量的測(cè)定 采用乙醇法測(cè)定培養(yǎng)0、4、9 d時(shí)的藻體葉綠素含量。取藻液5 mL，用0.22 μm的混合纖維濾膜過(guò)濾，將載有波吉卵囊藻的混合纖維濾膜置于離心管中于-20℃下冷凍12 h以上。向離心管中加入5 mL 80 ℃預(yù)熱的體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇，于80 ℃下水浴5 min后，搖勻。常溫下黑暗處?kù)o置處理24 h，以5 000 r/min離心10 min，取上清液3 mL，用UV2450紫外分光光度計(jì)測(cè)定其在665、649 nm處的光密度值[21]。

光合色素含量（mg/L）計(jì)算公式：

葉綠素a質(zhì)量濃度 = 13.95(665nm)- 6.88(649 nm)；

葉綠素b質(zhì)量濃度 = 24.96(649nm)- 7.32(665 nm)；

葉綠素總質(zhì)量濃度= [6.63(665nm) + 18.08(649 nm)] ×t×/q。

式中，t為提取液體積（L），為提取液稀釋倍數(shù)，q為樣品體積（L）。

1.3.4 脂質(zhì)的測(cè)定 用尼羅紅染色法[22]測(cè)定培養(yǎng)9 d后藻細(xì)胞的脂質(zhì)含量。取濃縮藻液用磷酸鹽緩沖液（PBS）稀釋至(680nm)為0.8；取藻液1 mL，以7 800 r/min離心4 ~ 5 min，去除上清液；加入1 mL 1×PBS洗滌藻細(xì)胞，吹打均勻，以7 800 r/min離心5 min，去除上清液，用1 mL體積分?jǐn)?shù)2%的二甲基亞砜水溶液（DMSO）重懸藻細(xì)胞，使藻液(680nm)為0.8，于38 ℃下水浴18 min，按1 mL藻液加20 μL尼羅紅染料（質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL丙酮溶液）比例，混勻，染色5 min，取250 μL于酶標(biāo)板中，用酶標(biāo)儀測(cè)定脂質(zhì)在激發(fā)波長(zhǎng)480 nm、散發(fā)波長(zhǎng)570 nm下的熒光強(qiáng)度，以熒光強(qiáng)度表征脂質(zhì)含量。

1.3.5 總糖的測(cè)定 用苯酚硫酸法[19,23]測(cè)定培養(yǎng)9 d的藻細(xì)胞總糖含量。取藻液30 mL，以8 000 r/min離心10 min，棄上清；在藻泥中加入10 mL 12.2 g/L的NaOH溶液，震蕩均勻，于58.5 ℃下水浴60 min，以8 000 r/min離心5 min，取上清液0.5 mL，用雙蒸水稀釋至2.0 mL，取稀釋液200 μL，快速加入200 μL體積分?jǐn)?shù)5%苯酚、1 000 μL體積分?jǐn)?shù)98%硫酸，室溫下靜置10 min，搖勻，避光靜置20 min后，取250 μL于酶標(biāo)板中，用EnSpire酶標(biāo)儀測(cè)定490 nm處的光密度值；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總糖質(zhì)量濃度。

葡萄糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線：

= 0.005 4+ 0.260 3，2= 0.998 7。

其中，為光密度，為葡萄糖質(zhì)量濃度(μg/mL)。

1.3.6 蛋白質(zhì)的測(cè)定 用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定培養(yǎng)9 d后藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量[24-25]。取藻液30 mL，以8 000 r/min離心10 min，棄上清。在藻泥中加入10 mL 12.2 g/L的NaOH溶液，震蕩均勻，于58.5 ℃下水浴60 min，以8 000 r/min離心5 min，取0.5 mL上清液，補(bǔ)1×PBS至2.0 mL；取100 μL上清液，加入1 000 μL 1×G250染色液，室溫放置5 min。取250 μL于酶標(biāo)板中，用酶標(biāo)儀測(cè)定595 nm處光密度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中蛋白質(zhì)量濃度。

蛋白質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)曲線：

= 0.002 6+ 0.723 1，2= 0.983 8。

其中，為光密度，為蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度(μg/mL)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較，0.05或0.01。用SPSS 19.0軟件對(duì)沉降率和各組分進(jìn)行皮爾森系數(shù)相關(guān)性分析。用GraphPad Prism7.0軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果

2.1 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻沉降率的影響

因各組在沉降6 h時(shí)已有顯著差異，之后沉降趨勢(shì)相同，所以選擇6 h時(shí)的沉降率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。圖1可見(jiàn)，硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻沉降率影響顯著（< 0.05），硝酸鈉質(zhì)量濃度在37.4 ~ 2 992.0 mg/L時(shí)沉降率分別為70%、75%、72%、72%、72%、70%，極顯著高于0 mg/L和5 236.0 mg/L時(shí)（< 0.01）。74.8 mg/L組自然沉降6 h沉降率可達(dá)75%，在氮限制條件下，波吉卵囊藻沉降率下降，為54%。

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（P > 0.05）

2.2 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)的影響及其生物量與沉降率的相關(guān)性

圖2、3可見(jiàn)，不同濃度硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻相對(duì)生長(zhǎng)常數(shù)影響顯著（< 0.05），表明不同濃度硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)影響顯著。質(zhì)量濃度為37.4 ~ 149 6 mg/L硝酸鈉實(shí)驗(yàn)組的相對(duì)生長(zhǎng)常數(shù)顯著高于0 mg/L和5 236.0 mg/L組（< 0.05）（圖2）。培養(yǎng)9 d時(shí)，各組生物量見(jiàn)圖3，隨硝酸鈉濃度增加波吉卵囊藻的生物量增加；當(dāng)硝酸鈉質(zhì)量濃度大于1 496.0 mg/L時(shí)，其生物量下降，對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)有限制作用。37.4 ~ 748.0 mg/L硝酸鈉組生物量極顯著高于其他組（< 0.01），其中，37.4 mg/L組(680 nm)為0.515（圖3）。經(jīng)一元回歸分析，沉降率與生物量呈顯著正相關(guān)關(guān)系（圖4），生物量積累越多，沉降速度越快。沉降率與生物量的線性方程：= 127.82+ 7.265 5，2= 0.824 3。

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（P > 0.05）

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（P > 0.05）

圖4 生物量與6 h沉降率之間的相關(guān)性

2.3 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻葉綠素含量的影響及其與沉降率的相關(guān)性

圖5可見(jiàn)，不同濃度硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻葉綠素含量的影響顯著（< 0.05），培養(yǎng)9 d時(shí)，隨著硝酸鈉濃度增加，波吉卵囊藻葉綠素含量增加；硝酸鈉質(zhì)量濃度在37.4 ~ 5 236.0 mg/L范圍內(nèi)的葉綠素含量顯著高于無(wú)氮組（0 mg/L）（< 0.05），其中，2 992.0 mg/L組單細(xì)胞葉綠素含量最高達(dá)1401.5 pg。經(jīng)回歸分析，沉降6 h時(shí)沉降率與葉綠素含量存在先增后減的拋物線關(guān)系（圖6）。6 h沉降率與葉綠素含量的線性方程如下：= -0.000 062+ 0.115 5+ 16.926，2= 0.819 8。

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（P > 0.05）

圖6 葉綠素與6 h沉降率之間的相關(guān)性

2.4 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻脂質(zhì)含量的影響及其與沉降率的相關(guān)性

圖7可見(jiàn)，不同濃度硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻脂質(zhì)含量的影響顯著（< 0.05）。在培養(yǎng)基中加入硝酸鈉后，卵囊藻脂質(zhì)含量隨著硝酸鈉濃度的升高而升高。培養(yǎng)9 d時(shí)，硝酸鈉質(zhì)量濃度在37.4 ~ 149.6 mg/L范圍內(nèi)，脂質(zhì)含量顯著低于0 mg/L、2 992.0 mg/L和5 236.0 mg/L處理組。波吉卵囊藻在缺氮0 mg/L和高氮脅迫5 236.0 mg/L時(shí)，脂質(zhì)含量顯著高于其他組，表明脅迫條件有利于波吉卵囊藻積累脂質(zhì)。一元回歸分析表明，沉降率與脂質(zhì)含量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖8），脂質(zhì)含量越少，沉降速度越快。沉降率與脂質(zhì)含量的線性方程：= - 0.002 3+ 93.885，2= 0.770 5。

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（P > 0.05）

圖8 脂質(zhì)與6 h沉降率之間的相關(guān)性

2.5 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻總糖含量的影響及其與沉降率的相關(guān)性

圖9可見(jiàn)，不同濃度硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻總糖含量影響顯著（< 0.05）。9 d時(shí)，37.4 ~ 149.6 mg/L硝酸鈉組總糖含量極顯著低于0mg/L組（<0.01）。748.0 ~ 2 992.0 mg/L硝酸鈉組總糖含量顯著低于5 236.0 mg/L組（< 0.05），極顯著低于0 mg/L組（< 0.01）。0 mg/L硝酸鈉濃度組單細(xì)胞總糖含量最高，為16.693 pg。一元回歸分析表明，沉降率與總糖含量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖10），總糖含量越少，沉降速度越快。沉降率與總糖含量的線性方程：= -2.821 6+ 102.72，2= 0.609 4。

2.6 硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻的蛋白質(zhì)含量的影響及其與沉降率的相關(guān)性

不同硝酸鈉濃度對(duì)波吉卵囊藻蛋白質(zhì)含量有顯著性影響（< 0.05）（圖11）。培養(yǎng)9 d時(shí)，隨硝酸鈉濃度增加卵囊藻的蛋白質(zhì)含量增加；當(dāng)硝酸鈉質(zhì)量濃度增加到2 992.0 ~ 5 236.0 mg/L后，蛋白質(zhì)含量顯著高于其他組，單細(xì)胞蛋白質(zhì)含量為16.584、12.978 ng。一元回歸分析表明，沉降率與蛋白質(zhì)含量沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著線性關(guān)系。

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（> 0.05）

The data with a same letter mean no significant difference at 0.05 level

圖9 不同硝酸鈉濃度培養(yǎng)末期波吉卵囊藻的總糖含量

Fig. 9 Contents of total sugar ofat the end of culture with different concentrations of sodium nitrate

圖10 總糖與6 h沉降率之間的相關(guān)性

凡含一個(gè)相同字母者表示差異不顯著（> 0.05）

The data with a same letter mean no significant difference at 0.05 level

圖11 不同硝酸鈉濃度培養(yǎng)末期波吉卵囊藻的蛋白質(zhì)含量

Fig. 11 Contents of protein ofat the end of culture with different concentrations of sodium nitrate

2.7 波吉卵囊藻沉降率與生長(zhǎng)及細(xì)胞組分的相關(guān)性

沉降率與波吉卵囊藻的生物量、葉綠素、脂質(zhì)、總糖和蛋白質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果如表1所示?？傮w來(lái)說(shuō)，波吉卵囊藻的沉降與其生長(zhǎng)及生化組分有顯著的關(guān)系（< 0.05 ），皮爾遜系數(shù)越接近1或-1，則相關(guān)性越顯著。由表1可知，沉降率與生物量有極顯著正相關(guān)性（< 0.01），皮爾遜系數(shù)為0.785，與葉綠素有顯著正相關(guān)性（< 0.05），皮爾遜系數(shù)為0.404，沉降率與脂質(zhì)和總糖有極顯著負(fù)相關(guān)性（< 0.01），皮爾遜系數(shù)分別為-0.788和-0.731，而蛋白質(zhì)與沉降率無(wú)相關(guān)性。結(jié)果表明，卵囊藻生長(zhǎng)狀態(tài)越好，脂質(zhì)和總糖含量越少的情況下，沉降效果越好。

表1 波吉卵囊藻6 h沉降率與生長(zhǎng)及細(xì)胞組分的相關(guān)性

注：**表示在0.01水平上顯著相關(guān)；*表示在0.05水平上顯著相關(guān)

Note: ** means significant correlation at the 0.01 level; * means significant correlation at the 0.05 level.

3 討論

3.1 生長(zhǎng)對(duì)沉降率的影響

具有沉降特性的微藻生長(zhǎng)狀態(tài)佳，沉降速度快。許多硅藻有一定的沉降特性[9-10,26]。李曉倩[8]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海區(qū)硅酸鹽含量限制微藻生長(zhǎng)，降低浮游植物的沉降率。Bienfang和Harrison等[9-10]的研究也發(fā)現(xiàn)，氮限制降低了硅藻的沉降率。這些研究表明，在受到外界環(huán)境因子的影響（如營(yíng)養(yǎng)鹽限制）時(shí)，微藻生長(zhǎng)狀態(tài)不好，因而影響沉降率。本研究表明，硝酸鈉濃度在37.4 ~ 748.0 mg/L范圍時(shí)，波吉卵囊藻生物量和葉綠素含量高，沉降率也高，且生長(zhǎng)狀態(tài)越好，沉降速度越快。微藻具有獨(dú)特的生物特性，作為自身具有沉降特性的波吉卵囊藻，在生長(zhǎng)狀況良好的時(shí)候，可使沉降速度達(dá)到最佳。

3.2 脂質(zhì)對(duì)沉降率的影響

脂質(zhì)含量會(huì)影響微藻的沉降率。Belcher等[27]研究發(fā)現(xiàn)，布朗葡萄藻（Kützing）通過(guò)積累油脂使細(xì)胞上浮。Griffiths等[11]研究發(fā)現(xiàn)，鐮形纖維藻（）、柵藻（sp.）、扁藻（）、鈍頂螺旋藻（）等隨著脂肪含量升高，沉降率降低，而富油新綠球藻（）、筒柱藻（）、三角褐指藻（）則隨著脂肪含量升高，沉降率升高。由此可見(jiàn)，不同微藻脂質(zhì)含量影響沉降的效果不同，可能與微藻自身細(xì)胞的大小、形狀以及獨(dú)特的生物特性有關(guān)。本研究中，波吉卵囊藻在硝酸鈉濃度74.8 mg/L時(shí)脂質(zhì)含量顯著較低，沉降率最高，6 h即可達(dá)到75%，而脂質(zhì)含量最高的0 mg/L和5 236.0 mg/L實(shí)驗(yàn)組6 h的沉降率最低，波吉卵囊藻脂質(zhì)含量與沉降率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即脂質(zhì)越少，沉降率越大。脂質(zhì)密度較小，脂質(zhì)的增加導(dǎo)致藻細(xì)胞密度減小，可能是沉降變慢的主要原因。

3.3 總糖對(duì)沉降率的影響

外部因素會(huì)影響微藻多糖含量和種類的變化，韓謙[19]研究發(fā)現(xiàn)，波吉卵囊藻（）在不同培養(yǎng)條件下，總糖含量有顯著變化，成分也發(fā)生改變。微藻多糖會(huì)影響微藻的沉降率。郭鎖蓮[13]和Alam等[14]研究發(fā)現(xiàn)，自絮凝柵藻（AS-6-1）細(xì)胞壁多糖可使游離小球藻（CNW11）和柵藻（FSP）絮凝沉降。本研究中，波吉卵囊藻在硝酸鈉濃度74.8 mg/L時(shí)總糖含量顯著降低，沉降率最高，沉降6 h即可達(dá)到75%，而總糖含量最高的0 mg/L和5 236.0 mg/L組6 h的沉降率最低，波吉卵囊藻的總糖含量與沉降率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即總糖含量越小，沉降率越大。波吉卵囊藻總糖成分中可能存在某種糖類使其沉降，而在硝酸鈉濃度為37.4 ~ 2 992.0 mg/L時(shí)，這種糖類含量升高，使沉降加速，具體原因需進(jìn)一步深入研究，而總糖含量升高導(dǎo)致沉降率下降的原因亦有待進(jìn)一步研究。

本研究通過(guò)改變硝酸鈉濃度來(lái)改變?cè)寮?xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和細(xì)胞組分，達(dá)到改變沉降率目的。結(jié)果表明，硝酸鈉濃度在37.4 ~ 748.0 mg/L范圍內(nèi)，波吉卵囊藻沉降率較高，且生長(zhǎng)快，狀態(tài)好。在大規(guī)模培養(yǎng)波吉卵囊藻時(shí)，可控制硝酸鈉的使用濃度范圍在37.4 ~ 748.0 mg/L內(nèi)，以加快波吉卵囊藻的生長(zhǎng)速度和沉降速度，縮短沉降時(shí)間，節(jié)約規(guī)?；囵B(yǎng)的成本，最終得到濃縮卵囊藻，制成微藻制劑產(chǎn)品，應(yīng)用于對(duì)蝦養(yǎng)殖，提高對(duì)蝦養(yǎng)殖成功率。所以，將波吉卵囊藻開(kāi)發(fā)成微藻生態(tài)制劑，在加速對(duì)蝦綠色健康養(yǎng)殖方面發(fā)揮重要意義。

4 結(jié)論

硝酸鈉濃度在37.4 ~ 748.0 mg/L范圍內(nèi)，波吉卵囊藻沉降率較高。硝酸鈉濃度通過(guò)影響波吉卵囊藻的生長(zhǎng)和生化組分來(lái)改變?cè)寮?xì)胞的沉降率，波吉卵囊藻沉降率與生長(zhǎng)及生化組分有顯著性，其中，相關(guān)性最顯著的是脂質(zhì)和生物量。波吉卵囊藻的生長(zhǎng)狀態(tài)和沉降率呈正相關(guān)關(guān)系，生長(zhǎng)越好，沉降率越高。波吉卵囊藻的脂質(zhì)和總糖與沉降率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，脂質(zhì)和總糖的含量越少，沉降率越高。波吉卵囊藻的蛋白質(zhì)與沉降率無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。硝酸鈉在74.8 mg/L時(shí)，卵囊藻生長(zhǎng)狀態(tài)最佳，脂質(zhì)和總糖含量最少，沉降率顯著優(yōu)于其他濃度組，短時(shí)沉降效果最好。

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Effects of Sodium Nitrate on Growth, Biochemical Components and Sedimentation of

XIE Li-shi, ZHANG Ning, LI Chang-ling, HUANG Xiang-hu

（,,518000,;,,524088,;,524025,）

The effects of sodium nitrate on the biochemical components and sedimentation ofwere studied.The biomass, chlorophyll, lipid, total sugar and protein contents ofwere determined by Spectrophotometer method, ethanol method, Nile red method, phenol sulfuric acid method and Bradford method. The relationship between sedimentation, growth and biochemical components ofwas analyzed(1) Sodium nitrate had a significant effect on the sedimentation ratio of(0.05). The 6-hour sedimentation ratio was good and reached 75% when the sodium nitrate was 74.8 mg/L (2) Sodium nitrate had a significant effect onbiomass and chlorophyl (0.05). On the ninth day, when the sodium nitrate concentration was 37.4 – 748.0 mg/L, the biomass and chlorophyll content ofwas high, the growth condition was good, and the sedimentation ratio was high. Through regression analysis, the sedimentation ratio was positively correlated with the biomass, and the correlation coefficient2was 0.824 3. The sedimentation ratio and chlorophyll content showed a parabolic relationship, with the correlation coefficient2= 0.820. (3) The effect of sodium nitrate on the lipid and total sugar content ofwas significant (0.05). When the concentration of sodium nitrate was 37.4 – 2 992.0 mg/L, the total sugar and lipid content was low and the sedimentation ratio was high. Through unitary regression analysis, the sedimentation ratio was negatively correlated with lipid and total sugar content, with2= 0.771 and 0.609 respectively. (4) Pearson correlation analysis showed that the sedimentation ratio had a significant positive correlation with biomass and chlorophyll, and the Pearson coefficient r was 0.785 and 0.404, respectively. The sedimentation ratio had a significant negative correlation with lipids and total sugar, and the Pearson coefficientwere –0.788 and –0.731, respectively.The concentrations of sodium nitrate changes the sedimentation ratio of algal cells by affecting the growth and biochemical components of. The sedimentation ratio and growth state ofwere positively correlated. The sedimentation ratio ofwas negatively correlated with lipid and total sugar content; the lower the lipid and total sugar content, the better the sedimentation effects. There was no significant correlation between sedimentation ratio and protein level.

; sodium nitrate; biochemical components; sedimentation

S917.3

A

1673-9159（2020）03-0048-08

10.3969/j.issn.1673-9159.2020.03.007

2020-01-21

深圳市大鵬新區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金“活性微藻制品產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范”（KY20180112）；廣東海洋大學(xué)博士啟動(dòng)項(xiàng)目

謝麗施（1994―），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖。E-mail:x-lishi@qq.com

黃翔鵠（1962―），男，教授，主要從事水域生態(tài)和養(yǎng)殖環(huán)境研究。E-mail:hxh166@126.com

謝麗施，張寧，李長(zhǎng)玲，等. 硝酸鈉對(duì)波吉卵囊藻生長(zhǎng)、生化組分及沉降的影響[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，40（3）：48-55.

（責(zé)任編輯：劉慶穎）