小球藻的那些事

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小球藻概述

小球藻(Chlorella)为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻,是一种球形单细胞淡水藻类,直径3~8微米,是地球上最早的生命之一,出现在20多亿年前,是一种高效的光合植物,以光合自养生长繁殖,分布极广。天然条件下个体较少,人工培养大量繁殖。细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高,又有多种维生素,可食用和作为饵料。目前世界上已知的小球藻约10多种,加上其变种可达数百种之多。小球藻广泛分布于自然界,以淡水水域种类最多;易于培养,不仅能利用光能自养,还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖;并且生长繁殖速度快,是地球上动植物中唯一能在20小时增长4倍的生物,所以其应用价值很高。我国常见的种类有蛋白核小球藻、椭圆小球藻、普通小球藻等,其中蛋白核小球藻蛋白质含量高,营养价值最高。

小球藻营养价值

必需氨基酸:减轻应激反应,提高抗病能力,诱食,提高摄食量,提高钙吸收。

多种不饱和脂肪酸:调节激素代谢,调节鱼虾繁殖,调节幼鱼的生长、存活和发育。

纤维素:促进鱼类摄食,调节肠道微生物,吸附有害物质、促进排毒。

维生素:提高免疫力,提高成活率,改善体色,提高肉质。

CGF生长因子:促进组织修复,提高免疫力,抑制病菌侵染。

藻多糖:提高免疫机能,抗病毒。

小球藻应用

小球藻拥有目前发现的最接近人体需要的天然均衡营养食品,小球藻富含七大营养素:蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素、水、膳食纤维,18种氨基酸被誉为“灌装的太阳”和“绿色黄金”。除了小球藻的成分让它备受推崇以外,它的应用领域也非常广泛,主要分为供人类应用的保健食品、新资源食品添加应用、美容护肤、生物制药领域。而小球藻对改善环境和畜牧业也有非常广泛的运用,比如水体土壤污染治理、生物能源、植物再生、饲料等领域都有长足的发展。

1.保健食品

小球藻的保健品在日本有余种,在中国随着小球藻破壁技术的日渐成熟,年破壁小球藻正式成为了保健食品。小球藻丰富的营养成分可以帮助身体改善胃肠道、增强免疫力、调节血脂、降血糖、抗疲劳、护肝、排铅、抗氧化等保健功能。

2.新资源食品添加应用

由于小球藻的营养均衡丰富早在年大饥荒年度中国领导人首次尝试将小球藻列为食品进行全国范围推广,年卫生部批准蛋白核小球藻为新资源食品,小球藻市场迎来了全新的高速发展,小球藻被作为食品添加于各种面类、豆制品类等食品中。

3.美容护肤品

小球藻丰富的营养成分被利用到化妆品中,萃取的小球藻提取物因其丰富的营养成分能全面滋养皮肤、补水保湿。因小球藻拥有强大的CGF活性因子可以被运用到护肤品种起到修复再生、美白祛斑、抗皮肤老化的功能。衍生出小球藻精华液、小球藻面霜、小球藻面膜等产品。

4.生物医药

凭借自身拥有的多种营养物质及独特属性,在生物医药方面小球藻应用于降压、降血脂药品、糖尿病药品、化疗辅助药品等方面,它独有的CGF活性因子对烧伤烫伤、运动损伤、小伤口愈合等方面也有很好的效果。

5.生物能源

不可再生能源的枯竭,人类迫切需要寻找到石化燃油的替代品,而生物柴油虽很早就有技术实现,但由于生物柴油的原材料问题,小球藻的特殊生长环境和成分优势让它在生物能源领域有非常多可发掘的空间。

6.水体土壤污染治理

研究发现小球藻通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气给水生物提供食物和氧气。能很好的保持水体的生态平衡。对水体环境改善治理能达到很好的效果。

7.植物再生剂

小球藻分裂繁殖特点能促进生物的健康成长,随着对小球藻深入研究,小球藻对珍稀植物的保护作用和林业保护、病虫防治等取得了实质性进展。

8.高档饲料

小球藻的天然营养可被开发成高档动物有机饲料、高级宠物饲料、观赏鱼饲料等给动物提供更全面的营养。

小球藻与水产养殖关系

1.提供高营养天然饵料

小球藻蛋白质含量高,可作为单细胞蛋白的一个重要来源,同时富含人和动物所必需的多种氨基酸、维生素等营养成份,而且它适应能力强,淡水、海水都能够快速生长,所以在水产养殖中,小球藻作为一种高营养天然饵料加以培养,或直接泼洒到养殖水体中,供滤食性的水生动物食用。

2.提高水体溶氧量

小球藻是光能自养型生物,它可与水生动物形成一个物质循环系统,即水生动物呼出的二氧化碳可供小球藻生长,而小球藻产生的氧可供水生动物呼吸用,使得水生动物有更充裕的氧气去生长、活动。在不同温度下的实验,证明小球藻在常温下能够比较明显地提高水体中的溶氧量。水体里培养了小球藻后,在短短的8小时内,正常的水温(20~30℃)下,水中的溶氧浓度就增加了2倍,可见小球藻确实能提高水体中的溶氧量。

3.降低水中氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐含量

小球藻在水体中生长,不仅能释放氧气,促使亚硝酸盐转化为硝酸盐,还能直接利用氨态氮和硝态氮,使得水体中的氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐含量大大降低。

4.改变水体pH

pH是水产养殖中的一个重要水质参数。中国渔业水质标准规定淡水pH的范围为6.5~8.5,一般认为最适宜水产养殖的是弱碱性水体,pH在7~8.5。小球藻能改善水体的pH,把偏酸的水质提高到适合水生动物生长的范围内,而且又不会偏高。

5.提高水生动物的抗病能力

小球藻生长因子,是细胞活性物质,包括氨基酸、核酸、多糖、多肽、蛋白质、酶、维生素、矿物质、“神秘成分”,被称为“类荷尔蒙”。国外对其生理功能有较多的研究,其生理功能包括激活淋巴细胞,可增强水生动物机体免疫能力;活化机体细胞,使幼苗生长发育加快,抵抗外来疾病的入侵;促进机体受伤组织修复;能缓解有机物、重金属等中毒的水生动物病状。

小球藻扩培

小球藻需要的营养

1.主要离子组分的组成:钾、镁、钠、钙、硫酸盐和磷酸盐。

2.氮源:硝酸盐、氨和尿素常用作配方中的氮源,根据藻中的性能和pH的最适点而定。藻类的生长主要依赖氮的可利用性。大多数单胞藻干物中含有7~9%的氮。

3.碳源:无机碳用含1~5%CO2的空气来供应的,碳的另一种供应办法是用碳酸氢盐。

4.磷:磷酸二氢钙,过磷酸钙。

5.微量元素:微量元素对藻类生长稳定性。

6.维生素:许多藻类要求有维生素的供应。

小球藻所需的生长环境

1.温度:10-36℃(室内或室外)。

2.pH值:5.5-8.5。

3.盐度:淡水或海水60‰。

4.光照:-Lx,通常用白光。

5.营养:钾、镁、钠、钙、硫酸盐、磷酸盐、碳源、维生素B1,B2等。

7.环境:无菌环境。

小球藻扩培工具

小球藻藻种和营养基

小球藻扩培工具

物理消毒:

1.紫外消毒灯消毒:将工具清洗干净后,放在紫外灯灯光范围内照20分钟即可。

2.加热消毒:如果是小型玻璃容器可采用加热煮沸的方法消毒。

小球藻培养基的配置

小球藻接种

接种时间:

最好在上午8-10点,不宜在晚上接种,因为白天8-10点正是有活力的细胞趋光上浮最明显的时候,可室内室外同时做,必须有足够光照,但也不能暴晒。

接种比例:藻种:水为1:4

(取藻种ml+纯净水ml+培养基5ml)。

海水扩培,需加无碘盐。

例如:千分之二十盐度,1升水加20克盐。

小球藻扩培管理

1.搅拌和充气:通过搅拌或充气增加水和空气的接触面,使空气中二氧化碳溶解到培养液中,补充由于藻细胞作用对二氧化碳的消耗。帮助沉淀藻细胞上浮而获得光照。防止出现沉淀或附壁,搅动、摇动一般每天至少3次,定时进行,每次半分钟充气,可24小时连续充气或间歇充气。

2.调节光照:人工光照、自然光,极端易变是太阳光源的特点,必须根据天气情况,不断调节光照度。室内尽可能利用近窗口,防止直射光照射,光照过强时可用竹帘或布帘遮光调节。室外一般应有棚室顶架,用活动白帆布或彩条布蓬调节光照,阴雨天,可短期利用人工光照。

3.调节温度:一般单胞藻培养不须控温设备,冬季培养应加取暖设备来提高温度。

4.观察和检查:在日常管理中,每天上、下午必须定时作一次全面观察,必要时配合显微镜检查,了解掌握藻类的生长情况。如发现有异常颜色,大量沉淀、附壁,水表面出现菌膜、藻液混浊等都是生长不正常的现象。影响单细胞藻类生长和繁殖的原因很多,主要有光照、温度、营养和敌害四个方面。

小球藻扩培遇到的问题

1.颜色变化不明显

瓶子内小气泡量足够,但是颜色变化不明显,气泡多说明藻的活性够,但是颜色变化不明显的原因可能是光照不足,导致色素体增长跟不上繁殖速度,这时候可以提高一下光照强度,颜色就会慢慢的有所变化。

2.容器底部出现白色沉淀

这时候可能是藻种里面的菌比较多,生长过程中发酵产生的白色沉淀物。这种情况在前期要经常的清理底部沉淀这样藻才能繁殖的快一些,清理后能看到明显的气泡量增加,但是有可能颜色变化不明显,这时候不要根据颜色来判断藻量够不够多,根据生长周期来判断是否应该扩培,扩培后几天之内颜色应该会有明显的变化,这时候在镜检会发现菌明显的减少了。

3.藻液变淡底部绿色沉淀

开始有沉淀藻液颜色变淡很有可能是扩培过程中没有及时添加培养基,没有足够的营养导致小球藻老化死亡。如果藻类已经完全透明,底部大量绿色沉淀,这种情况下是藻全部死亡了。

4.藻液变成黄色透明

当藻液变成黄色透明,底部是黄色沉淀物:这种情况是菌大量滋生,导致藻类死亡。

5.藻液变黄,镜检还有藻类

当藻液变黄,镜检还有藻或者晒水还有气泡产生:这种情况说明可能光照条件不足,改变光照条件,提高藻能接受到的光照面积和强度。

6.藻颜色变透明没有沉淀

当光照太强,出现的应激反应,藻整体变透没有颜色,底部没有沉淀物:调整到一个适宜的温度和光照条件,补充少量营养,可能一天就恢复了,也可能几天之后才能恢复。

7.藻类起原生动物

藻类颜色一天之内变成米白色,且镜检发现大量原生动物:这是由于扩培条件良好的条件下藻类生长旺盛营养添加不及时导致的原生动物大量繁殖。

小球藻在水产中应用案例

基本情况:

年5月1日,河北承德李老板;主养花白鲢、草鱼;水库面积:亩,平均水深2米。

水质指标:pH值8.0;氨氮0mg/L;亚硝酸盐0.mg/L;溶解氧4.5mg/L;水质清瘦,镜检藻类较少,轮虫枝角类较多。

处理方案:

5月2日:第1次泼小球藻(3升/亩·米),定向绿藻肥(3两/亩·米)。

5月14日:第2次下小球藻(3升/亩·米),定向绿藻肥(2两/亩·米)1亩2两/米。后续每15天补充一次小球藻(1升/亩·米)和定向绿藻肥(1两/亩·米)。

处理结果:

6月11日:pH值8.7;亚硝酸盐0mg/L;氨氮0mg/L;溶解氧9mg/L;水质指标恢复正常。

△内容来源:范老师微藻物联世界,作者:范秀娟和张馨,图片来自网络,版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们删文

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