十六、钝顶螺旋藻（Spirulina platensis） 1.分类地位：
蓝藻门/蓝藻纲/颤藻目/螺旋藻属 2.形态特征：
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藻体淡蓝绿色，细胞圆柱形。
藻体为单列细胞组成的不分支的丝状体，丝状体外无胶质鞘。 藻丝螺旋状卷曲。
无异形胞和厚壁孢子(No heterocysts and resting spores) 。 海、淡水中均有分布。
3.繁殖方式：
主要为无性二分裂繁殖，有时也以藻殖段繁殖。 4.生态条件：
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分布广，适应能力强，最初生长于热带高温的碱水湖里，喜高温、高碱和强光。实验室长期培养藻丝易变直。 温度：生长适温15~40℃ ，最适温度35℃~37℃ 。
盐度：可在淡水中培养，也可驯化后在盐度为35的海水中生长。 光照强度：最适范围30000-35000lx。 酸碱度：最适pH 8.5-10.5 。
螺旋藻营养丰富、蛋白质含量高（达50%以上）容易消化、采收方便，多作为营养保健品。在水产上，螺旋藻可作为鱼、虾饲料添加剂。
第三节 影响微藻生长繁殖的因子
一、
光照（Light）
1. 光源
太阳光（主要）、人工光源（补充光源）
常用的人工光源有:日光灯(fluorescent lamp)、白炽灯(incandescent lamp, not recommended)、金属卤素灯(metal halide lamp) 2. 光质
在植物的光合作用中，光质(light spectrum)和光量(light intensity)都是重要的。
光质：就是不同波长的光线，在太阳光光谱中，可分为3个主要部分，波长由短到长分别为紫外线、可见光（400-700nm）和红外线。 光合有效辐射(photosynthetically active radiation PAR) ：400-700nm 3. 光在藻细胞悬浮液中的穿透
光线进入藻液中，由于藻细胞的吸收和散射，随着深度的增加，光照强度迅速降低。 ?
Light intensity plays an important role, but the requirements vary greatly with the culture depth and the density of the algal culture. ?
At higher depths and cell concentrations the light intensity must be increased to penetrate through the culture (e.g. 1000lx is suitable for small flasks, 5000-10000lx is required for larger volumes). 4.光强
光量：是指光线总强度而言，称光照强度。
光照强度用照度计(lx light meter)测定，其单位是勒克司（lx）。
在植物生理研究领域及国外：光照强度常用?mol photons.m-2.s-1表示, 即每秒钟在每平方米面积上接受的微摩尔量子光量。用量子辐射计、双辐射计、光量子计等测量。 1 ?mol photons.m-2.s-1 ?50lx
适光范围：是指生物能进行正常生长繁殖的光照强度范围。
饱和光照强度：光合作用或细胞分裂速率达到最大值时的光照强度称为最适光照强度或称饱和光照强度。
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补偿光照强度：适光范围的低限，称为补偿光照强度（光补偿点）。在这样的光照强度下，藻类呼吸作用消耗的氧气量与光合作用放出的氧气量恰好相等，细胞只能维持基础代谢不能生长。 5. 光周期（Photoperiod）
光照周期12L:12D，光暗周期14 h:10 h，16:08 light: dark cycle
饱和白昼现象：在较强的光照强度和较长的日照时间下，日照时间虽然增加，生长率并不再增加，这种现象称为饱和白昼现象。 光抑制（photoinhibition）: 过强和过长时间的光照会引起光抑制，使叶绿素发生光解而褪色。 6.间歇光的作用：用强光间歇照射时，和间歇照射时间总和相等的连续照射相比较，同化效果要大很多。 二、温度（Temperature）
适温范围：是指微藻能进行正常生长繁殖的温度范围。
最适温度范围：是指微藻生长繁殖最快、生命活动最旺盛的温度范围。 ? ? ? ?
最低适应温度（低限） 最高适应温度（高限）
认为高温对生物体的破坏是化学性的，低温对生物体的破坏是机械性的，微藻对低温的忍耐性较强，可利用低温对微藻进行保种。 若温度超出最低适温和最高适温，生物的生命活动就要受到影响。例如：骨条藻的适温范围为8—32℃，最适温度范围20—25℃，适温低限和适温高限分别为8℃和32℃。 ? ? ?
常见低温种类：三角褐指藻、小新月菱形藻等。 常见高温种类：角毛藻、湛江等鞭藻、等鞭藻3011等。
The optimal temperature for phytoplankton cultures is generally between 20 and 24℃, although this may vary with the species and strains cultured. Most commonly cultured microalgal species tolerate temperatures between 16 and 27℃. Temperatures lower than 16℃ will slow down growth, whereas those higher than 35℃ are lethal(有害的、致命的) for a number of species. 三、盐度（ Salinity ）
水是一种富含各种盐类的溶液，地球上不同水域的水，含盐量的差别很大。
淡水水域：0.01--0.5；半咸水：0.5--16.0；海水水域：16.7--47.0；超盐水域：47.0以上 大洋水和径流降水较少的海区：35左右。 盐度单位：ppt (parts per thousand)
海水盐度对微藻的影响也有适盐范围、最适盐度范围、适盐高限和适盐低限等。以骨条藻为例，其适盐范围为7—50，最适盐度范围为25—30，适盐低限和适盐高限分别为7和50 。 四、营养盐（Nutrients）
①大量元素（macronutrients） ②微量元素（trace metals）③维生素（vitamins）④络合物（Chelators ）⑤土壤抽取液（soil extract） 微藻生长必需的每一种元素浓度： ? ? ? ?
最低量（低限）：低于最低限，对生长繁殖起抑制作用
最高量（高限）：超出高限，对微藻产生毒害作用影响其生长繁殖，甚至使微藻死亡。危害比前者更为严重。 需要特别注意的是，微量元素的适量和致毒量之间的幅度很小。
Many reactive micronutrient metals, such as copper and zinc, are toxic at elevated concentrations. For these metals, optimal growth occurs at intermediate concentrations, below which growth rate is limited and above which growth is inhibited.
五、二氧化碳（carbon dioxide） 光合作用的反应式：CO2+H2O?（CH2O）+ O2
培养微藻的水环境中，二氧化碳呈现各种形式：游离的二氧化碳（CO2）、碳酸氢盐（HCO3－）、碳酸盐（CO32－）、碳酸（H2CO3）
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各种存在形式在水中可互相转化。反应式为： CO2+H2O?H2CO3?H++HCO3— ?2H++CO32—
培养微藻过程中主要采用以下措施补充二氧化碳：
（1） 通过搅拌增加水与空气的接触面，使空气中的二氧化碳溶于培养液中。
（2） 通入普通空气（含二氧化碳0.03%），通过微小气泡增加水和空气的接触面，使空气中的二氧化碳溶入培养液中。 （3） 通入含1%—5%二氧化碳的混合空气，效果好，但要防止过量致毒。 （4） 向培养液中添加碳酸氢钠（容易引起沉淀）。
六、pH（酸碱度Acidity）：天然海水：pH值8.1-8.3 人工海水：一般调整为8.2左右 七、生物因子（Biotic factors）
促进生长：某些微藻（如日本星杆藻、骨条藻等）必须在有细菌存在的条件下才能生长良好。 抑制生长：吞食、寄生和抗生等。
第四节 微藻的培养液
Concentrations of cells in phytoplankton cultures are generally higher than those found in nature. Algal cultures must therefore be enriched with nutrients to make up for the deficiencies in the seawater. 一、培养液的成分
1．大量元素（ macronutrients）
氮（N）、磷（P）、铁（Fe）、钾（K）、镁（Mg）、硫（S）、钙（Ca）、硅（Si）
氮（N）硝酸钠和硝酸钾；磷（P）磷酸二氢钾，磷酸二氢钠；铁（Fe）柠檬酸铁；硅（Si）硅酸钠。 Redfield 比值N:P≈16:1
若N:P≈30，则P为限制性元素； N:P≈5，则N为限制性元素 大量元素母液（Stock solutions of macronutrients）
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Separate stock solutions of each macronutrient should be prepared at a concentration of 1000-fold of the final concentration so as to use 1 ml per 1000 ml of medium. ?
Phosphate stock solutions should never be stored in the polyethylene（聚乙烯）bottles because phosphate ions are strongly adsorbed onto polyethylene. ?
Silicate stock solutions should be stored in nonvitreous（非玻化的）material (e.g., Teflon-lined（聚四氟乙烯）, polyethylene, or polycarbonate（聚碳酸酯）because of dissolution of silicic acid from glass vessels. ?
If silica-free experiment is required, none of the stock solutions can be held in glass.
2. 微量元素（Trace elements）
微藻培养液中常用的微量元素有以下几种，其用量一般为0.5-50ppb。
锌（Zn）---硫酸锌（ZnSO4.4H2O）； 铜（Cu）---硫酸铜（CuSO4.5H2O）； 锰（Mn）---氯化锰（MnCl2.4H2O）；钼（Mo）---钼酸钠（Na2MoO4.2H2O）；钴（Co）---氯化钴（CoCl2.6H2O） 3. 维生素（Vitamins）
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Three vitamins—vitamin B12，B1 and biotin（生物素，维生素H）are usually used for culture of microalgae.
Many algae need only one or two of the vitamins, but there seems to be no harm caused by adding a nonessential. The general order of vitamin requirements for algae is vitamin B12 > B1 > biotin.
Trace metals and vitamins are usually prepared as stock solutions of high concentrations to permit weighing of easonable amounts.
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4. 土壤抽取液（Soil extract） (p85)
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In the simplest media, only nitrogen and phosphorus and soil extract are added to NW (Natural seawater). Erdschreiber is an example of such a medium, and it has been used successfully to grow various planktonic and benthic species. ?
Some culture collections still use soil extract to maintain some species (Plymouth), but it is seldom used in physiological experiments when a defined medium is preferred.
5. 络合物（Chelators）:
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乙二胺四乙酸（EDTA）或其钠盐Na2EDTA
EDTA or Na2EDTA are added to keep iron (Fe) in solution and to keep free ionic metal（金属离子）concentrations at nontoxic levels. ? ?
However, EDTA has been noted to inhibit the growth of some oceanic species.
For routine use in culture media, nitrilotriacetic acid (NTA,次氮基三乙酸) and citric acid(柠檬酸)are less effective than EDTA, but they are used sometimes in experimental work.
二、常用微藻培养液配方 F/2培养基（F/2 Medium）
(Guillard and Ryther 1962, Guillard 1975)
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This is a common and widely used general enriched seawater medium designed for growing coastal marine algae, especially diatoms. ?
The concentration of the original formulation, termed “f Medium” (Guillard and Ryther 1962), has been reduced by half (Guillard 1975). If silicate is not required, omit to reduce precipitation(沉淀).
F/2 Medium（前：国内教材p79；后：Algal culturing techniques） 硝酸钠（NaNO3)
74.8mg（75mg）
磷酸二氢钠（NaH2PO4） 4.4mg（5mg） 硅酸钠（Na2SiO3.9H2O） 8.4~16.7mg（30mg） F/2微量元素溶液 F/2维生素溶液 消毒海水
附I：F/2微量元素溶液配方（前：国内教材p79；后：Algal culturing techniques） 柠檬酸铁（FeC6H5O7.5H2O）
3.9g
1ml 1ml 1000ml
乙二铵四乙酸钠（Na2EDTA） 4.35g 氯化锰（MnCl2.4H2O） 硫酸锌（ZnSO4.4H2O） 氯化钴（CoCl2.6H2O） 硫酸铜（CuSO4.5H2O） 钼酸钠（Na2MoO4.2H2O） 纯水（dH2O）
附II：F/2维生素溶液配方 维生素B12
0.5mg
0.5mg
178mg（180mg） 23mg
12mg（10mg）
10mg（9.8mg）
7.3mg（6.3mg） 1000ml
维生素H (生物素) 维生素B1 纯水
100mg 1000ml
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