钝顶螺旋藻在不同培养条件下的生长及其色素含量

1、钝顶螺旋藻在不同*培养条件下的生长及其色素含量(贵州工业大学轻工系,贵阳:550003)张义明邱树毅袁建平(华南理工大学食品学院)关键词钝顶螺旋藻;生长;类胡萝卜素;叶绿素中国图书资料类号Q936;Q939.97钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)为一种蓝藻,是地球上最早出现的原始植物,含有丰富的类胡萝卜素(carotenoid)及其它营养物质,且易于培养。因而,通过培养螺旋藻以获得高价值物质及作为健康食品已受到人们的广泛重视。螺旋藻中的类胡萝卜素包括胡萝卜素及含氧胡萝卜素(Xanthophylls),主要有12 -胡萝卜素,叶黄素(3,3-二羟基- -胡萝卜素,lutein)、

2、玉米黄质(3,3-二羟基- -胡萝卜素,zeaxanthin)、隐黄素(3-羟基- -胡萝卜素,cryptoxanthin)、海胆紫酮(4-酮- -胡萝卜素,echinenone)和蓝溪藻黄素(myxoxanthophyl)。本文对在不同条件下培养的钝顶螺旋藻的生长情况进行了研究,并采用高效液相色谱4、5法对螺旋藻中的类胡萝卜素和叶绿素进行了测定。1实验方法1.1仪器与试剂美国BeckmanGold125型高效液相色谱仪,BeckmanGold166型可变波长光度检测器;超声波发生器;BeckmanGS-15R型离心机。叶黄素(含lutein85%,Fluka公司); -胡萝卜素、-胡萝卜素、

3、叶绿素a、叶绿素b(Sig-乙腈、二氯甲烷(BDH公司,HPLC级)。ma公司);甲醇、1.2螺旋藻种及培养钝顶螺旋藻(UTEX#1926)由Texas大学提供。分别选择碳酸氢钠,葡萄糖和醋酸钠为碳源。在混合营养培养(mixotrophicculture)条件下,分别加入不同量的有机碳源。将藻种接入装有100ml培养基的250ml锥瓶中进行培养。于30下连续光照,光强度为88贵州工业大学学报1998年2000lux,摇动(120rpm)。1根据光密度与干重的线性关系,通过测定光密度(560nm)得出培养液中螺旋藻干重,以了解螺旋藻的生长情况。1.3脂溶性色素的提取取2ml螺旋藻培养液于离心管中

4、,离心后弃去溶液,加水洗涤后,加入2ml90%丙酮水溶液,置于超声波发生器水浴上,使螺旋藻破碎。离心后取上层提取液用高效液相色谱法测定类胡萝卜素和叶绿素含量。1.4高效液相色谱分析方法2结果与讨论2.1葡萄糖对螺旋藻生长的促进作用在螺旋藻基本培养基中加入葡萄糖作为有机碳源后,培养过程中螺旋藻的生长情况见表1。由表1可以看出,葡萄糖可大大促进螺旋藻的生长,且在一定的浓度范围内(0.5%以下),随葡萄糖用量的增多,螺旋藻的生长加快,但超过这个范围,则对螺旋藻的生长有一定的抑制作用。表1不同葡萄糖浓度下培养液中螺旋藻干重(mg/mL)培养天数01234567892.2醋酸钠对螺旋藻生长的促进作用当加

5、入醋酸钠为有机碳源后,螺旋藻的生长情况见表2。表2表明,醋酸钠对螺旋藻的生长,0.25%时,第4期张义明等:钝顶螺旋藻在不同培养条件下的生长及其色素含量表2不同醋酸钠浓度下培养液中螺旋藻干重(mg/mL)醋酸钠浓度(g/100mL)培养天数0123456789892.3螺旋藻提取液的色谱分离图1为螺旋藻提取液分离的色谱图,其中的叶黄素与玉米黄质由于结构相近而不能分离。由图可以看出,螺旋藻不含 -胡萝卜素及叶绿素b。虽然未见有文献报道螺旋藻含有裸藻酮(4,4-二酮- -胡萝卜素),但根据保留特性判断峰3可能是裸藻酮(canthaxanthin)。2.4葡萄糖对螺旋藻色素含量的影响当在培养基中加入

6、葡萄糖后,虽然可使类胡萝卜素及叶绿素的生成量增加,但由于螺旋藻本身的生长速率更快,使螺旋藻中的类胡萝t/min图1螺旋藻提取液的色谱图峰:1.蓝溪藻黄素2.叶黄素+玉米黄质3.裸藻酮(角黄素)(?)4.叶绿素a的异质同晶氧化物(?)葡萄糖对螺旋藻中主要类胡萝卜素及叶绿素含量的影响。表3不同葡萄糖浓度下螺旋藻中主要色素含量( g/mg)葡萄糖浓度(g/100mL)色素叶黄素+玉米黄质0.93-胡萝卜素1.0890贵州工业大学学报1998年2.5醋酸钠对螺旋藻色素含量的影响表4为不同醋酸钠浓度下螺旋藻中主要类胡萝卜素及叶绿素含量的测定结果。可以看出,当在培养基中加入醋酸钠后,螺旋藻中类胡萝卜素及叶

7、绿素含量几乎增加一倍,但随着醋酸钠加入量的增加,其含量有所下降。由此表明加入醋酸钠作为有机碳源后,可促进螺旋藻中类胡萝卜素和叶绿素的生成。表4不同醋酸钠浓度下螺旋藻中主要色素含量( g/mg)0叶黄素+玉米黄质0.93-胡萝卜素1.083结论葡萄糖和醋酸钠作为补充碳源,在一定的浓度范围内能促进螺旋藻的生长,提高细胞产率,但使螺旋藻细胞中光合色素的含量略有降低。参考文献1OlaizolaMandDuerEO.,JournalofAppliedPhycology,1990,2 971042AndersonDW,TangCS,andRossE.,PoultryScience,1991,70 1151

8、193AakermannT,SkulbergOM,andLiaaen-JensenS.,BiochemialSystematicsandEcology,1992,20(8) 761769.4GuillouA,ChoubertG,AnddelaNoueJ.,FoodChemistry,1993,476 93995WrighsSW,JeffreySW,MantouraRFC,etal.,MarineEcologyProgressSeries,1991,77 183196GROWTHANDPIGMENTCONTENTOFSPIRULINAPLATENSISINDIFFERENTCULTURECONDITIONSZhangYimingQiuShu