CN101353626B - 一种金藻的培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金藻的培养方法，属于水污染控制领域。本发明以植物浸提液为有机物培养基，在室温，自然光照的条件下或置于人工气候箱中，对金藻藻种进行培养，采收后用于控制水华。吞噬水华藻类实验表明通过此方法获得的金藻可应用于治理水华。本发明培养金藻所用培养基的原材料易得、廉价、能源消耗少、产量高，且培养中无需特殊设备，易于实现；所培养金藻满足应用于治理水华藻类的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种藻类的培养方法，尤其是一种可吞噬多种水华藻类(如铜绿微囊藻，土生席藻，雷氏衣藻)的金藻的经济型培养方法。
背景技术
水体中氮磷含量超标，导致水体富营养化，进而引发藻类过度繁殖形成水华，使水体丧失工农业利用、景观、养殖等功能。目前已有的抑藻方法中应用最广泛的是铜离子(Cu2+)类杀藻剂。此类杀藻剂虽然杀藻效果显著，但同时也会杀死水体中其他的水生动植物，破坏水生生态环境，并且会在水生生态系统中产生生物富集效应，或是增加湖泊底泥中有害物质的含量。因此，以铜离子为代表的化学杀藻剂具有较大的生态危害。目前，较多研究者发现多种水生原生动物(鞭毛虫，变形虫以及某些混合营养型藻类)可通过捕食作用有效地控制水华藻类的生长。
本实验室在前期研究中从铜绿微囊藻培养液中分离获得一株金藻ZX1，分类命名为金藻Poterioochromonas sp.，于2008年9月5日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No.2662。该金藻能有效地吞噬包括铜绿微囊藻在内的多种水华藻类。金藻ZX1属混合营养型藻类，既能在无机盐培养基中通过光合作用生长，也可通过吸收溶解性或颗粒性有机物进行异养生长。常用无机盐培养基虽然成分相对稳定，但该株金藻在几种常用无机盐培养基中的生长情况均不理想，可获得的生物量较低，而常用原生动物的有机物培养基一般采用麦粒、大米等的浸提液，此类培养基可用于培养金藻ZX1，但经济性不高。因此，需要寻求经济高效的有机物培养基，培养高密度的金藻藻种，以便于将其应用于控制水华藻类。水生植物浸提液不仅营养全面、制备简单，而且原料获取容易、成本低廉，方便大规模使用，同时可充分利用水生植物资源，因此，考虑使用水生植物浸提液培养金藻。
发明内容
本发明的目的是提供一种经济高效、易于实施的金藻培养方法。通过对比多种植物浸提液中金藻的培养效果，确定适于金藻培养的植物种类，提出了金藻高效的培养方法。
本发明的技术方案：一种金藻的高效培养方法，其特征在于它由以下步骤所构成：
(1)金藻藻种的获得：本实验室从铜绿微囊藻培养液中分离得到的金藻(Poterioochromonassp.)ZX1，于2008年9月5日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No.2662。
(2)浸提液制备方法：称取相应干重的植物植株并粉碎或切碎，按照0.5～50g/L的植物干重浓度，用自来水浸泡4～6天，或者加热煮沸10～30分钟，制取植物浸提液，离心或过滤去除植物残渣，高温灭菌后待用；
(3)培养条件：温度20～30℃，自然光照或置于人工气候箱中；
(4)采收：在金藻ZX1生长稳定期进行采收，采用离心机进行固液分离，沉淀为金藻ZX1。
(5)吞噬水华藻类实验：以铜绿微囊藻为例，检验所获得金藻对铜绿微囊藻的吞噬活性。
步骤(2)所述植物为水柳、香蒲和芦苇中的一种或多种，包括新鲜植物植株，或收获后的茎或叶。
本发明的优点为培养金藻所用培养基的原材料易得、廉价、能源消耗少、产量高，且培养中无需特殊设备，易于实现；所培养金藻满足应用于治理水华藻类的要求。
附图说明
图1是金藻在六种浸提液中的生长曲线；
图2是各植物浸提液培养所得金藻对铜绿微囊藻的去除率曲线(铜绿微囊藻和金藻的初始密度分别为106，5×104个·mL-1)；
图3是加热和浸泡两种方法制备的芦苇浸提液中金藻的生长曲线；
图4是不同干重浓度的芦苇浸提液中金藻的生长曲线；
图5是相同DOC浓度植物浸提液中金藻的生长曲线。
具体实施方式
实施例1
选取泽泻、水柳、香蒲、芦竹和芦苇五种水生植物，称取相应干重的植物植株粉碎或切碎，按照10g/L的植物干重浓度，用水浸泡后加热煮沸20分钟，制取植物浸提液，离心或过滤去除植物残渣，高温121℃灭菌30min后，用于培养金藻ZX1。同时制备10g/L(干重浓度)的麦粒浸提液，作为常用有机物培养基，以麦粒浸提液中金藻ZX1的生长情况作为对照。向六种培养基中分别投加相同初始密度的金藻藻种ZX1(4×103个·mL-1)，置于人工气候箱中培养(人工气候箱培养条件：光暗比为14h∶10h，温度为25℃，相对湿度为75％，光照强度为800-1300lux)。各培养液中金藻的生长曲线如图1所示。金藻在芦竹和泽泻的浸提液中的生长状况不理想，培养2d后，金藻密度便开始下降。而金藻在水柳、香蒲和芦苇浸提液与其在麦粒浸提液中的生长曲线相似，培养5d后，均进入稳定期，最大密度均达到105个·mL-1以上。可知，在所选五种水生植物中，水柳、香蒲和芦苇较适合于作为金藻培养液的原料。
取上述水柳、香蒲和芦苇浸提液培养至10d的部分金藻液，离心收获金藻，并投加到铜绿微囊藻液(铜绿微囊藻和金藻的初始密度分别为106，5×104个·mL-1)中，在金藻的吞噬作用下，铜绿微囊藻被迅速被清除，其密度去除率随培养时间的变化曲线如图2所示，培养4d后各组中铜绿微囊藻密度去除率均在98％以上。
实施例2
分别用加热浸提法(同实施例1)和浸泡浸提法，制备干重浓度为10g/L的芦苇浸提液，其中浸泡法步骤包括(1)称取1g干芦苇，切成1-2cm长短杆，(2)将其浸入100mL自来水水中，浸泡5d，过滤去除残渣后，高温121℃灭菌30min后使用。向两种方法制作的芦苇浸提液中，分别接种初始浓度约为104个·mL-1的金藻ZX1，置于人工气候箱中培养(人工气候箱培养条件：光暗比为14h：10h，温度为25℃，相对湿度为75％，光照强度为800-1300lux)。两种情况下金藻的生长曲线如图3所示。从图中可以看出，在两种浸提方法所获的浸提液中，金藻生长情况接近，无明显差异。因此，加热浸提法和浸泡浸提法均可用于制备植物浸提液。
实施例3
用加热浸提法(同实施例1)制备不同干重浓度的芦苇浸提液，干重浓度分别为0.5、1、5、10、20、50g/L，金藻初始密度约为8.6×103个·mL-1，置于人工气候箱中培养(人工气候箱培养条件：光暗比为14h：10h，温度为25℃，相对湿度为75％，光照强度约为800-1300lux)。各培养液中金藻生长情况如图4所示。在金藻藻种初始密度一定，培养时间相同的条件下，芦苇浸提液浓度在0.5～20g/L范围内时，金藻密度随培养液浓度的增大而增大，但当浓度过高(50g/L)时，培养液颜色过深，影响光照，金藻生长状况不佳。建议采用植物干重浓度约为10～20g/L的浸提液培养金藻。
实施例4
采用实施例1中的加热浸提法制备水柳、香蒲和芦苇三种植物浸提液，将其稀释成DOC浓度为300mg/L的培养液，用于培养金藻ZX1，藻种初始密度约为4×103个·mL-1，置于人工气候箱中培养(人工气候箱培养条件：光暗比为14h:10h，温度为25℃，相对湿度为75％，光照强度约为800-1300lux)。金藻ZX1的生长曲线如图5所示。可知三种植物浸提液在DOC浓度相同的情况下，培养金藻ZX1的密度也较为接近，均在105cells·mL-1以上。同实施例1，检验金藻ZX1对铜绿微囊藻的去除效果，吞噬5d后，各组中铜绿微囊藻密度去除率均在99％以上。
Claims (4)
1.一种金藻的培养方法，其特征在于：以植物浸提液为有机物培养基，在室温，自然光照的条件下或置于人工气候箱中，对金藻(Poterioochromonas sp.)ZX1进行培养，采收后用于控制由铜绿微囊藻引起的水华，所述植物为水柳、香蒲或芦苇中的一种或多种；所述金藻ZX1于2008年9月5日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏登记号为CGMCC No.2662。
2.根据权利要求1所述的金藻的培养方法，其特征在于：所述有机物培养基的制备为称取相应干重的植物植株并粉碎或切碎，按照0.5～50g/L的植物干重浓度，用自来水浸泡4～6天，或者加热煮沸10～30分钟，制取植物浸提液，离心或过滤去除植物残渣，高温灭菌后待用。
3.根据权利要求1所述的金藻的培养方法，其特征在于：所述室温为20～30℃。
4.根据权利要求1所述的金藻的培养方法，其特征在于：所述金藻ZX1的采收是在金藻生长的稳定期，采用离心机进行固液分离，沉淀为金藻ZX1。
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