現(xiàn)代生物餌料培養(yǎng)學(xué)

1、緒 論第一節(jié) 生物餌料培養(yǎng)學(xué)的基本概念一、生物餌料培養(yǎng)學(xué)的定義飼料：飼養(yǎng)動(dòng)物（禽、畜等）的食物。餌料：魚、蝦、貝等水產(chǎn)動(dòng)物的食物。餌料生物: 是指在海洋、江河、湖泊等水域中生活的各種可供水產(chǎn)動(dòng)物食用的水生動(dòng)、植物（微藻microalgae、輪蟲rotifer、鹵蟲brine shrimp、橈足類copepod等）。生物餌料（live food）: 是經(jīng)過(guò)篩選的優(yōu)質(zhì)餌料生物，進(jìn)行人工培養(yǎng)后投喂給養(yǎng)殖對(duì)象食用的活的餌料。微粒飼料（microdiet）：將不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加工，配合，制成相應(yīng)生物餌料大小的顆粒飼料產(chǎn)品，稱微粒飼料。生物餌料培養(yǎng)學(xué)：是研究生物餌料的篩選、培養(yǎng)及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的一門應(yīng)用性科學(xué)

2、。主要任務(wù)：篩選優(yōu)良生物餌料品種。提高生物餌料培養(yǎng)水平。研究和評(píng)價(jià)生物餌料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。二、生物餌料培養(yǎng)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容（一）生物餌料的篩選篩選原則：1大小適口：應(yīng)選擇能夠滿足和適應(yīng)不同養(yǎng)殖對(duì)象及同一養(yǎng)殖對(duì)象不同發(fā)育階段攝食所需的生物餌料。不同的動(dòng)物及同種動(dòng)物的不同發(fā)育階段對(duì)餌料大小的要求不同。扇貝幼蟲的早期階段：等鞭金藻等個(gè)體小、游動(dòng)緩慢的種類。扇貝幼蟲的后期階段：扁藻、塔胞藻等個(gè)體較大，游動(dòng)活潑的種類。2方便養(yǎng)殖動(dòng)物攝食：生物餌料在水中的運(yùn)動(dòng)速度與在水層中的分布情況，應(yīng)便于養(yǎng)殖動(dòng)物攝食。微藻、輪蟲：運(yùn)動(dòng)能力較弱開口餌料鹵蟲無(wú)節(jié)幼體、枝角類、橈足類：游動(dòng)較快扇貝幼蟲：浮游生活，選用浮游生物餌料

3、。鮑魚苗（稚鮑）：底棲生活，選用底棲生物餌料。3營(yíng)養(yǎng)豐富容易被養(yǎng)殖動(dòng)物消化吸收，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)迅速。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：（1）測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分：蛋白質(zhì)（protein ），脂肪（ lipid ）碳水化合物（carbohydrate），維生素（vitamins）脂肪酸（fatty acid）， 特別是高度不飽和脂肪酸 High unsaturated fatty acid（HUFA）氣相色譜-質(zhì)譜儀（GC-MS Gas Chromatography-Mass Spectrometer）：測(cè)脂肪酸傅立葉變換紅外顯微鏡（FT-IR spectroscopy - Fourier transfor

4、m infrared spectroscopy）：可測(cè)蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等的相對(duì)含量 （2）投喂效果實(shí)驗(yàn)： 體長(zhǎng)、體重增加的快慢等。4. 生物餌料及其代謝產(chǎn)物無(wú)毒或毒性很小，使養(yǎng)殖動(dòng)物具有較高的成活率。例如微囊藻和螺旋藻。 5生物餌料的生活史短，生殖力強(qiáng)。例如球等鞭金藻。6對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性（對(duì)溫度、鹽度、光照強(qiáng)度等）和抗逆性強(qiáng)，易于大量培養(yǎng)(large-scale culture)，培養(yǎng)達(dá)到的密度大，產(chǎn)量高。例如輪蟲。 （二）生物餌料的大量培養(yǎng)技術(shù)研究生物餌料的基本生物學(xué)資料：形態(tài)、分類、分布種群的生理生態(tài)特證、生殖力、抗逆性大量培養(yǎng)的技術(shù)性指標(biāo)（三）生物餌料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)：篩選、定向培養(yǎng)

5、、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化第二節(jié) 生物餌料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用貝類育苗：微藻，常用硅藻類、金藻類和綠藻類鮑魚（底棲種類）育苗：底棲硅藻甲殼類（蝦、蟹等）育苗：微藻、輪蟲、鹵蟲的無(wú)節(jié)幼體、橈足類等魚類育苗：微藻、輪蟲、鹵蟲的無(wú)節(jié)幼體、橈足類、枝角類、糠蝦類等海參育苗：角毛藻、鹽藻（杜氏藻）、底棲硅藻等。第三節(jié) 生物餌料培養(yǎng)未來(lái)發(fā)展方向一、生物餌料培養(yǎng)的中長(zhǎng)期目標(biāo)生物餌料規(guī)?；⒎€(wěn)定性、高密度培養(yǎng)技術(shù)餌料的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化新型生物餌料的篩選富含HUFA(High Unsaturated Fatty Acid)微藻品系的篩選生物餌料攜帶細(xì)菌數(shù)量的控制生物餌料在自然條件下的人工培養(yǎng)和增殖，人工生態(tài)育苗生物餌料的濃縮和保存二、生

6、物餌料培養(yǎng)的終極目標(biāo)苗種的餌料問(wèn)題：水產(chǎn)苗種規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的主要制約因素微粒飼料的完全取代：全價(jià)微粒飼料目前存在的問(wèn)題：要求的粒徑小，加工工藝復(fù)雜，微粒飼料的均質(zhì)性難以保證營(yíng)養(yǎng)成分在水中的穩(wěn)定性難以保證微粒飼料在水中的懸浮性難以保證對(duì)魚蝦蟹幼體的營(yíng)養(yǎng)需求了解較少。第一章 微藻培養(yǎng)第一節(jié) 概 述一、微藻培養(yǎng)的發(fā)展概況微藻（microalgae）: 指那些單細(xì)胞或數(shù)個(gè)細(xì)胞組成的微小藻類。16世紀(jì)：墨西哥人將螺旋藻曬干制成食品。19世紀(jì)末：開始進(jìn)行微藻的培養(yǎng)，小球藻、柵藻等，作為植物生理學(xué)的材料。20世紀(jì)初：開始進(jìn)行作為水產(chǎn)餌料的微藻培養(yǎng)。第二次世界大戰(zhàn)后：開展小球藻培養(yǎng)研究，代替糧食和飼料。20世

7、紀(jì)80年代末：開始進(jìn)行微藻的異養(yǎng)培養(yǎng)（利用工廠的發(fā)酵設(shè)備）。我國(guó)的微藻事業(yè)：20世紀(jì)50年代后期：開展大規(guī)模小球藻培養(yǎng)。70年代后期：將螺旋藻引入我國(guó)。目前大規(guī)模培養(yǎng)的種類：螺旋藻、鹽藻等。微藻產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的國(guó)家：以色列、日本、美國(guó)等。培養(yǎng)的主要種類：螺旋藻、鹽藻、小球藻等。目前國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖中，常用的微藻隸屬于7個(gè)門，幾十個(gè)屬。2、 微藻的應(yīng)用概述1 作為人類的營(yíng)養(yǎng)食品和保健食品（螺旋藻、小球藻等）2 作為藥源生物資源（抗細(xì)菌、抗病毒、抗腫瘤、抗心腦血管疾?。? 作為人類食品添加劑(調(diào)色、調(diào)味)4 作為水產(chǎn)動(dòng)物的餌料（鮮活微藻、貯存微藻）5 用富含EPA/DHA的微藻強(qiáng)化輪蟲、鹵蟲6 作為水

8、產(chǎn)動(dòng)物餌料添加劑和禽、畜飼料添加劑7 利用微藻提取EPA和DHA、色素、甘油等生物活性物質(zhì)8 廢水處理9 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑10 作為生物柴油的原料（高效能源微藻）11 利用微藻減排CO2。12 微藻的危害(微藻毒素、水華、赤潮等)第二節(jié) 微藻的培養(yǎng)種類概述 硅藻類：三角褐指藻、小新月菱形藻、牟氏角毛藻、纖細(xì)角毛藻、中肋骨條藻 綠藻類：亞心形扁藻、塔胞藻、鹽藻、雨生紅球藻、小球藻、微綠球藻 金藻類：球等鞭金藻、湛江等鞭藻、綠色巴夫藻 黃藻類：異膠藻 藍(lán)藻類：鈍頂螺旋藻一、三角褐指藻 (Phaeodactylum tricornutum)1.分類地位：硅藻門/羽紋硅藻綱/褐指藻目/褐指藻科/褐指藻屬

9、2.形態(tài)特征： 細(xì)胞梭形、三角形、卵形。 梭形細(xì)胞:長(zhǎng)約20微米。 三出放射形細(xì)胞:臂長(zhǎng)皆為6-8微米。 卵形細(xì)胞較少見，在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)可出現(xiàn)卵形細(xì)胞。3.繁殖方式：無(wú)性的二分裂繁殖。因無(wú)硅質(zhì)殼，分裂時(shí)細(xì)胞不會(huì)縮小。 4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫5-25，最適溫度10-20，超過(guò)25時(shí)停止生長(zhǎng)，最終大量死亡。鹽度：生存鹽度9-92，最適鹽度25-32。光照強(qiáng)度：適應(yīng)光照強(qiáng)度范圍1000-8000lx，最適范圍3000-5000lx，切忌陽(yáng)光直射。酸堿度：適應(yīng)的pH范圍為7-10，最適pH 7.5-8.5 。 目前，三角褐指藻有多個(gè)品系(strains)，如MACC/B114 MACC/B1

10、18 MACC/B221 MACC/B229 UTEX640 2038 品系不同，細(xì)胞的形態(tài)及營(yíng)養(yǎng)成分都有差異，應(yīng)用時(shí)可根據(jù)需要選擇合適的品系。 MACC: Microalgae Culture Center in Ocean University of China B: Bacillariophyta (硅藻門) UTEX：The Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin (USA)二、小新月菱形藻（Nitzschia closterium f.minutissima）1.分類地位：硅藻門/羽紋硅藻綱/管

11、殼縫目/菱形藻科/菱形藻屬2.形態(tài)特征： 小新月菱形藻俗稱“小硅藻”。 單細(xì)胞,細(xì)胞中央膨大,呈紡錘形,兩端漸尖。 體長(zhǎng)12-23微米，寬2-3微米。 細(xì)胞中央具一細(xì)胞核。 色素體2片，黃褐色，位于細(xì)胞中央細(xì)胞核兩側(cè)。3.繁殖方式：無(wú)性的二分裂繁殖。4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫528 ，最適溫度1520 ，超過(guò)28時(shí)停止生長(zhǎng)，最終大量死亡。鹽度：生存鹽度18-61.5，最適生長(zhǎng)鹽度25-32。光照強(qiáng)度：最適范圍3000-8000lx，切忌陽(yáng)光直射。酸堿度：適應(yīng)的pH范圍為7-10，最適pH 7.5-8.5 。 三角褐指藻和小新月菱形藻：培養(yǎng)較早，培養(yǎng)方法比較成熟。具有生長(zhǎng)快、濃度高、容易培養(yǎng)、

12、營(yíng)養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，是貝類和蝦類幼體的良好餌料。低溫種（low temperature-tolerance species）, 25以上生長(zhǎng)即受到嚴(yán)重抑制。三、牟氏角毛藻 （Chaetoceros muelleri）1.分類地位：硅藻門/中心硅藻綱/盒形藻目/角毛藻科/角毛藻屬2.形態(tài)特征： 細(xì)胞：短圓柱形，殼面大都是橢圓形。殼環(huán)面呈長(zhǎng)方形至四角形。 細(xì)胞小型，多數(shù)呈單細(xì)胞，有時(shí)2-3個(gè)組成群體。 角毛細(xì)長(zhǎng)，約20-30微米。 色素體1個(gè)，呈片狀，黃褐色3.繁殖方式：無(wú)性的二分裂繁殖。當(dāng)環(huán)境不良時(shí)可形成休眠孢子，此外，也能形成復(fù)大胞子。4.生態(tài)條件：溫度：高溫種類，生長(zhǎng)適溫10-40 ，最適溫度2

13、5-35。鹽度：半咸水種類，適宜鹽度2.56-35，最適鹽度22-26。光照強(qiáng)度：適宜光照強(qiáng)度范圍2000-15000lx，最適范圍6000-10000lx。酸堿度：適應(yīng)的pH范圍為6.4-9.5，最適pH 8.0-8.9 。 四、纖細(xì)角毛藻（Chaetoceros gracilis）1.分類地位：硅藻門/中心硅藻綱/盒形藻目/角毛藻科/角毛藻屬2.形態(tài)特征： 細(xì)胞小型，多呈單細(xì)胞，有時(shí)23個(gè)細(xì)胞組成鏈狀，大小574微米 (角毛長(zhǎng)3037微米)。 本種是1988年從美國(guó)Solar Energy Institute引進(jìn)的，并已在國(guó)內(nèi)育苗場(chǎng)推廣應(yīng)用。3.繁殖方式：一般是無(wú)性二分裂繁殖，在不良環(huán)境下

14、可形成休眠孢子。 4.生態(tài)條件：同牟氏角毛藻。高溫種類。牟氏角毛藻和纖細(xì)角毛藻可以作為海參(sea cucumber)、甲殼類(crustaceans) 等幼體的餌料。耐高溫種類 (high temperature-tolerance species) ，適合夏季培養(yǎng)。五、中肋骨條藻（Skeletonema costatum）1.分類地位：硅藻門/中心硅藻綱/圓篩藻目/骨條藻科/骨條藻屬2.形態(tài)特征： 細(xì)胞為透鏡形或圓柱形，直徑為6-7微米。 殼面圓而鼓起，著生一圈細(xì)長(zhǎng)的刺，與臨細(xì)胞的對(duì)應(yīng)刺組成長(zhǎng)鏈。刺的數(shù)目為8-30條。 色素體通常2個(gè)，位于殼面各向一面彎曲。3.繁殖方式：一般為無(wú)性的二分裂

15、繁殖。復(fù)大孢子是經(jīng)過(guò)卵配形成的。復(fù)大孢子的形成與溫度、鹽度和光照有關(guān)。 4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫1034 ，最適溫度2030 。鹽度：生存鹽度7-50，最適生長(zhǎng)鹽度25-30。光照強(qiáng)度：適應(yīng)范圍500-10000lx。酸堿度：最適pH 7.5-8.5。 中肋骨條藻： 廣溫廣鹽種類，是對(duì)蝦幼體、縊蟶、牡蠣等的優(yōu)良餌料。六、亞心形扁藻（Platymonas subcordiformis）1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/團(tuán)藻目/衣藻科/扁藻屬國(guó)外多使用另一分類系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)細(xì)胞前端的凹陷獨(dú)立為一綱，即：綠枝藻綱 Prasinophyceae四片藻屬 Tetraselmis因此扁藻屬Platymo

16、nas與四片藻屬Tetraselmis 為同屬異名。扁藻的形態(tài)特征：2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，正面觀為卵形、橢圓形或心形。 具4條等長(zhǎng)的頂生鞭毛(flagella) ，約等于或略短于體長(zhǎng)。 色素體大，呈杯狀(cup-shaped) ，內(nèi)有一個(gè)蛋白核 (pyrenoid) 。 眼點(diǎn)(eyespot) 1個(gè)，細(xì)胞核1個(gè)。我國(guó)作為餌料培養(yǎng)的種類還有青島大扁藻，比亞心形扁藻大。3.繁殖方式：無(wú)性繁殖，細(xì)胞縱分裂成兩個(gè)（少數(shù)情況下四個(gè)）子細(xì)胞。當(dāng)環(huán)境不良時(shí)，能形成休眠孢子，橢圓形，一個(gè)或兩個(gè)。4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫730 ，最適溫度2028。對(duì)低溫的適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)高溫的適應(yīng)能力差。鹽度：生存鹽度8-

17、80，最適生長(zhǎng)鹽度30-40。光照強(qiáng)度：適應(yīng)范圍1000-20000lx，最適范圍5000-10000lx。酸堿度：適應(yīng)的pH范圍為6-9，最適pH 7.5-8.5。 七、塔胞藻 (Pyramidomonas sp.）1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/團(tuán)藻目/鹽藻科/塔胞藻屬2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，細(xì)胞呈倒卵形，少數(shù)為半球形。 細(xì)胞前端具一圓錐形凹陷，由凹陷中央向前伸出4條鞭毛。 色素體杯狀，基部有一個(gè)蛋白核。 細(xì)胞單核，位于細(xì)胞的中央偏前端。 細(xì)胞裸露，不具細(xì)胞壁 (Cell wall)。3.繁殖方式：主要為縱分裂繁殖。 4.生態(tài)條件：同扁藻。扁藻和塔胞藻適應(yīng)力較強(qiáng)，生長(zhǎng)繁殖迅速，較容易培養(yǎng)，是

18、親貝和許多貝類后期幼蟲的良好餌料。八、鹽藻（Dunaliella spp.） 1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/團(tuán)藻目/鹽藻科/鹽藻屬（杜氏藻屬）2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，無(wú)細(xì)胞壁 ( no cell wall) ，體形變化大，通常為梨形、橢圓形等。 具兩條等長(zhǎng)頂生鞭毛 (two equal flagella) ，比藻體約長(zhǎng)1/3。 色素體杯狀，內(nèi)有一個(gè)蛋白核。 一般細(xì)胞長(zhǎng)12-21微米，寬約6-13微米。3.繁殖方式：主要為無(wú)性縱分裂繁殖。在環(huán)境不良時(shí)進(jìn)行有性生殖。 4.生態(tài)條件：溫度：最適溫度2035 。鹽度：最適鹽度60-70。光照強(qiáng)度：最適范圍4000-8000lx，切忌陽(yáng)光直射。酸堿度：對(duì)

19、pH適應(yīng)性強(qiáng)，可在高pH的堿性條件下生長(zhǎng)，最適pH 7.0-8.5 。 鹽藻細(xì)胞內(nèi)能儲(chǔ)存大量經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的甘油和-胡蘿卜素等有機(jī)化合物，可通過(guò)大量培養(yǎng)杜氏藻提取-胡蘿卜素。九、雨生紅球藻 (Haematococcus pluvialis)1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/團(tuán)藻目/紅球藻科/紅球藻屬2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，細(xì)胞為橢圓形到卵形。 細(xì)胞壁與原生質(zhì)體之間有一定間距，充滿膠狀物質(zhì)。 兩條等長(zhǎng)鞭毛，約等于體長(zhǎng)。 環(huán)境不良時(shí)，產(chǎn)生厚壁孢子，積累大量的蝦青素。 淡水種。3.繁殖方式：環(huán)境適宜時(shí)，游動(dòng)細(xì)胞以無(wú)性繁殖方式產(chǎn)生2、4、8個(gè)游孢子。經(jīng)一定時(shí)間的生長(zhǎng)發(fā)育，游孢子突破孢子囊壁釋放出來(lái)，成為新的

20、游動(dòng)細(xì)胞。 4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫2028 ，超過(guò)30時(shí)生長(zhǎng)受到抑制。鹽度：淡水種。光照強(qiáng)度：最適光強(qiáng)1500lx左右，高于2000lx則抑制其生長(zhǎng)。酸堿度：最適pH 7.8左右。 雨生紅球藻：含大量的蝦青素（細(xì)胞干重的2%）是目前已知的蝦青素含量最高的微藻蝦青素的用途：蝦青素是鮭鱒魚飼料中必不可少的成分作為天然抗氧化劑應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品。十、小球藻（Chlorella spp.）1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/綠球藻目/小球藻科/小球藻屬2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，小型，細(xì)胞直徑2-12m。 細(xì)胞球形或橢圓形。 色素體一個(gè)，周生，杯狀或片狀。 大多數(shù)淡水生活，少數(shù)海水中生活。3.繁殖方

21、式：當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，原生質(zhì)體分裂為2、4、8、個(gè)似親孢子，等到母細(xì)胞壁破裂，似親孢子就釋放出來(lái)。4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫1036 ，最適溫度25-30 。鹽度：適應(yīng)鹽度范圍廣。經(jīng)馴化可在淡水及鹽度為45的海水中生長(zhǎng)繁殖。光照強(qiáng)度：最適范圍3000-10000lx。酸堿度：適應(yīng)的pH范圍為5.5-8.0。 小球藻蛋白質(zhì)含量豐富，可生產(chǎn)保健食品。在水產(chǎn)上，小球藻多用于培養(yǎng)輪蟲十一、微綠球藻（Nannochloris oculata）1.分類地位：綠藻門/綠藻綱/綠球藻目/綠球藻科/微綠球藻屬2.形態(tài)特征： 細(xì)胞球形，直徑2-4微米 。 色素體一個(gè)，淡綠色，側(cè)生。 眼點(diǎn)一個(gè)，圓形，淡橘紅色。 無(wú)蛋

22、白核，有淀粉粒1-3個(gè)，側(cè)生。 細(xì)胞壁極薄，幼年細(xì)胞看不到，在-分裂之前才變明顯。3.繁殖方式：二分裂繁殖，細(xì)胞分裂為2個(gè)子細(xì)胞。4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫1036 ，最適溫度2530。鹽度：適宜鹽度范圍4-36。光照強(qiáng)度：最適光照強(qiáng)度為10000lx左右。 酸堿度：最適pH 7.5-8.5 。微綠球藻多用于培養(yǎng)輪蟲十二、 球等鞭金藻（Isochrysis galbana）1.分類地位：金藻門/金藻綱/等鞭金藻科/等鞭金藻屬2.形態(tài)特征： 單細(xì)胞，細(xì)胞裸露，橢圓形、卵形、球型等。 具2條等長(zhǎng)鞭毛(two equal flagella) 色素體1-2個(gè)。 貯藏物為油滴和白糖素，白糖素位于細(xì)胞后

23、端。3.繁殖方式：主要為無(wú)性的二分裂繁殖。環(huán)境不良時(shí)形成特殊的孢囊-內(nèi)生孢子。 4.生態(tài)條件：球等鞭金藻有三個(gè)常見的生態(tài)品系球等鞭金藻3011(高溫品系 high temperature-tolerance species )球等鞭金藻8701(低溫品系 low temperature-tolerance species )球等鞭金藻塔溪堤品系（Tahitian Isochrysis galbana），簡(jiǎn)稱塔溪堤，最初從塔溪堤（南太平洋的一個(gè)島嶼）養(yǎng)殖水體分離篩選而得，屬高溫品系。十三、 湛江等鞭金藻（Isochrysis zhanjiangensis）1.分類地位：金藻門/金藻綱/等鞭金藻科

24、/等鞭金藻屬2.形態(tài)特征： 多為卵形或球形，大小為6756微米。 具有兩條等長(zhǎng)的鞭毛，從細(xì)胞前端伸出。 色素體兩片，側(cè)生，金黃色。 細(xì)胞核位于兩片色素體之間。 一個(gè)或幾個(gè)白糖素顆粒, 位于細(xì)胞后部。3.繁殖方式：主要為無(wú)性二分裂繁殖。 4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫935 ，最適溫度2532 。鹽度：生存鹽度10-50，最適生長(zhǎng)鹽度22.7-35.8。光照強(qiáng)度：最適范圍5000-10000lx。酸堿度：最適pH 7.5-8.5 。 球等鞭金藻和湛江等鞭金藻可以作為扇貝（scallop）、牡蠣（oyster）等多種雙殼類（bivalves) 幼蟲（larvae）的餌料，效果良好。大多數(shù)等鞭藻富含D

25、HA。十四、綠色巴夫藻（Pavlova viridis）1.分類地位：金藻門/金藻綱/巴夫藻屬2.形態(tài)特征： 綠色巴夫藻，又稱3012，是1982年從山東海陽(yáng)縣的海水樣品中分離而得。 無(wú)細(xì)胞壁（cell wall），正面觀呈圓形，側(cè)面觀為橢圓形或倒卵形。 細(xì)胞大小為6.04.84.0微米。 具2條不等長(zhǎng)的鞭毛和1條附鞭。 色素體一個(gè)，裂成2大葉圍繞著細(xì)胞。 綠色巴夫藻的群體細(xì)胞呈淡黃綠色至綠色。綠色巴夫藻可用于海灣扇貝（Bay scallop）和中國(guó)對(duì)蝦育苗中，效果良好。3.繁殖方式：主要為無(wú)性二分裂繁殖。 4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫1035 ，最適溫度1530 。鹽度：生存鹽度5-80，最

26、適生長(zhǎng)鹽度10-40。光照強(qiáng)度：最適范圍4000-10000lx。酸堿度：最適pH 7.5-8.5 。 十五、異膠藻（Heterogloea sp.）1.分類地位：黃藻門/黃藻綱/異球藻目/異膠藻屬 2.形態(tài)特征：細(xì)胞長(zhǎng)圓形或橢圓形。長(zhǎng)45.5微米，寬2.54微米 。 色素體1個(gè)，片狀側(cè)生，占藻體大部分，呈黃綠色。 藻液顏色隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)從綠色變成黃色、土黃色。 可作為牡蠣(oyster)、貽貝(mussel)、菲律賓蛤仔(clam)、泥蚶(mud clam) 等幼體的餌料。3.繁殖方式：主要為無(wú)性二分裂繁殖。4.生態(tài)條件：溫度：生長(zhǎng)適溫835 ，最適溫度1533 。鹽度：生存鹽度13-3

27、2。光照強(qiáng)度：適應(yīng)范圍1000-8000lx。酸堿度：最適pH 7.5-8.2 。 十六、鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）1.分類地位：藍(lán)藻門/藍(lán)藻綱/顫藻目/螺旋藻屬2.形態(tài)特征： 藻體淡藍(lán)綠色，細(xì)胞圓柱形。 藻體為單列細(xì)胞組成的不分支的絲狀體，絲狀體外無(wú)膠質(zhì)鞘。 藻絲螺旋狀卷曲。 無(wú)異形胞和厚壁孢子(No heterocysts and resting spores) 。 海、淡水中均有分布。3.繁殖方式：主要為無(wú)性二分裂繁殖，有時(shí)也以藻殖段繁殖。4.生態(tài)條件： 分布廣，適應(yīng)能力強(qiáng)，最初生長(zhǎng)于熱帶高溫的堿水湖里，喜高溫、高堿和強(qiáng)光。實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期培養(yǎng)藻絲易變直。 溫度：生長(zhǎng)

28、適溫1540 ，最適溫度3537 。 鹽度：可在淡水中培養(yǎng)，也可馴化后在鹽度為35的海水中生長(zhǎng)。 光照強(qiáng)度：最適范圍30000-35000lx。 酸堿度：最適pH 8.5-10.5 。 螺旋藻營(yíng)養(yǎng)豐富、蛋白質(zhì)含量高（達(dá)50%以上）容易消化、采收方便，多作為營(yíng)養(yǎng)保健品。在水產(chǎn)上，螺旋藻可作為魚、蝦飼料添加劑。第三節(jié) 影響微藻生長(zhǎng)繁殖的因子一、 光照（Light）1. 光源太陽(yáng)光（主要）、人工光源（補(bǔ)充光源）常用的人工光源有:日光燈(fluorescent lamp)、白熾燈(incandescent lamp, not recommended)、金屬鹵素?zé)?metal halide lamp)2

29、. 光質(zhì)在植物的光合作用中，光質(zhì)(light spectrum)和光量(light intensity)都是重要的。光質(zhì)：就是不同波長(zhǎng)的光線，在太陽(yáng)光光譜中，可分為3個(gè)主要部分，波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)分別為紫外線、可見光（400-700nm）和紅外線。光合有效輻射(photosynthetically active radiation PAR) ：400-700nm3. 光在藻細(xì)胞懸浮液中的穿透光線進(jìn)入藻液中，由于藻細(xì)胞的吸收和散射，隨著深度的增加，光照強(qiáng)度迅速降低。 Light intensity plays an important role, but the requirements vary g

30、reatly 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.光強(qiáng)光量：是指光線總強(qiáng)度而言，稱光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度用照度計(jì)

31、(lx light meter)測(cè)定，其單位是勒克司（lx）。在植物生理研究領(lǐng)域及國(guó)外：光照強(qiáng)度常用mmol photons.m-2.s-1表示, 即每秒鐘在每平方米面積上接受的微摩爾量子光量。用量子輻射計(jì)、雙輻射計(jì)、光量子計(jì)等測(cè)量。1 mmol photons.m-2.s-1 50lx適光范圍：是指生物能進(jìn)行正常生長(zhǎng)繁殖的光照強(qiáng)度范圍。飽和光照強(qiáng)度：光合作用或細(xì)胞分裂速率達(dá)到最大值時(shí)的光照強(qiáng)度稱為最適光照強(qiáng)度或稱飽和光照強(qiáng)度。補(bǔ)償光照強(qiáng)度：適光范圍的低限，稱為補(bǔ)償光照強(qiáng)度（光補(bǔ)償點(diǎn)）。在這樣的光照強(qiáng)度下，藻類呼吸作用消耗的氧氣量與光合作用放出的氧氣量恰好相等，細(xì)胞只能維持基礎(chǔ)代謝不能生長(zhǎng)。5

32、. 光周期（Photoperiod）光照周期12L:12D，光暗周期14 h:10 h，16:08 light: dark cycle飽和白晝現(xiàn)象：在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度和較長(zhǎng)的日照時(shí)間下，日照時(shí)間雖然增加，生長(zhǎng)率并不再增加，這種現(xiàn)象稱為飽和白晝現(xiàn)象。光抑制（photoinhibition）: 過(guò)強(qiáng)和過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的光照會(huì)引起光抑制，使葉綠素發(fā)生光解而褪色。6.間歇光的作用：用強(qiáng)光間歇照射時(shí)，和間歇照射時(shí)間總和相等的連續(xù)照射相比較，同化效果要大很多。二、溫度（Temperature）適溫范圍：是指微藻能進(jìn)行正常生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍。最適溫度范圍：是指微藻生長(zhǎng)繁殖最快、生命活動(dòng)最旺盛的溫度范圍。 最低適應(yīng)溫度

33、（低限） 最高適應(yīng)溫度（高限） 認(rèn)為高溫對(duì)生物體的破壞是化學(xué)性的，低溫對(duì)生物體的破壞是機(jī)械性的，微藻對(duì)低溫的忍耐性較強(qiáng)，可利用低溫對(duì)微藻進(jìn)行保種。 若溫度超出最低適溫和最高適溫，生物的生命活動(dòng)就要受到影響。例如：骨條藻的適溫范圍為832，最適溫度范圍2025，適溫低限和適溫高限分別為8和32。 常見低溫種類：三角褐指藻、小新月菱形藻等。 常見高溫種類：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 va

34、ry 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、鹽度（ Salinity ）水是一種富含各種鹽類的溶液，地球上不同水域的水，含鹽量的差別很大。淡水

35、水域：0.01-0.5；半咸水：0.5-16.0；海水水域：16.7-47.0；超鹽水域：47.0以上大洋水和徑流降水較少的海區(qū)：35左右。鹽度單位：ppt (parts per thousand)海水鹽度對(duì)微藻的影響也有適鹽范圍、最適鹽度范圍、適鹽高限和適鹽低限等。以骨條藻為例，其適鹽范圍為750，最適鹽度范圍為2530，適鹽低限和適鹽高限分別為7和50 。四、營(yíng)養(yǎng)鹽（Nutrients）大量元素（macronutrients） 微量元素（trace metals）維生素（vitamins）絡(luò)合物（Chelators ）土壤抽取液（soil extract）微藻生長(zhǎng)必需的每一種元素濃度： 最

36、低量（低限）：低于最低限，對(duì)生長(zhǎng)繁殖起抑制作用 最高量（高限）：超出高限，對(duì)微藻產(chǎn)生毒害作用影響其生長(zhǎng)繁殖，甚至使微藻死亡。危害比前者更為嚴(yán)重。 需要特別注意的是，微量元素的適量和致毒量之間的幅度很小。 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

37、limited and above which growth is inhibited. 五、二氧化碳（carbon dioxide）光合作用的反應(yīng)式：CO2+H2O（CH2O）+ O2培養(yǎng)微藻的水環(huán)境中，二氧化碳呈現(xiàn)各種形式：游離的二氧化碳（CO2）、碳酸氫鹽（HCO3）、碳酸鹽（CO32）、碳酸（H2CO3）各種存在形式在水中可互相轉(zhuǎn)化。反應(yīng)式為：CO2+H2OH2CO3H+HCO3 2H+CO32培養(yǎng)微藻過(guò)程中主要采用以下措施補(bǔ)充二氧化碳：（1） 通過(guò)攪拌增加水與空氣的接觸面，使空氣中的二氧化碳溶于培養(yǎng)液中。（2） 通入普通空氣（含二氧化碳0.03%），通過(guò)微小氣泡增加水和空氣的接觸面，

38、使空氣中的二氧化碳溶入培養(yǎng)液中。 （3） 通入含1%5%二氧化碳的混合空氣，效果好，但要防止過(guò)量致毒。（4） 向培養(yǎng)液中添加碳酸氫鈉（容易引起沉淀）。 六、pH（酸堿度Acidity）： 人工海水：一般調(diào)整為8.2左右七、生物因子（Biotic factors）促進(jìn)生長(zhǎng)：某些微藻（如日本星桿藻、骨條藻等）必須在有細(xì)菌存在的條件下才能生長(zhǎng)良好。抑制生長(zhǎng)：吞食、寄生和抗生等。第四節(jié) 微藻的培養(yǎng)液Concentrations of cells in phytoplankton cultures are generally higher than those found in nature. Alga

39、l cultures must therefore be enriched with nutrients to make up for the deficiencies in the seawater. 一、培養(yǎng)液的成分1大量元素（ macronutrients）氮（N）、磷（P）、鐵（Fe）、鉀（K）、鎂（Mg）、硫（S）、鈣（Ca）、硅（Si）氮（N）硝酸鈉和硝酸鉀；磷（P）磷酸二氫鉀，磷酸二氫鈉；鐵（Fe）檸檬酸鐵；硅（Si）硅酸鈉。Redfield 比值N:P16:1若N:P30，則P為限制性元素； N:P5，則N為限制性元素大量元素母液（Stock solutions of macr

40、onutrients） 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 adsor

41、bed onto polyethylene. Silicate stock solutions should be stored in nonvitreous（非?；模﹎aterial (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 g

42、lass.2. 微量元素（Trace elements）微藻培養(yǎng)液中常用的微量元素有以下幾種，其用量一般為0.5-50ppb。鋅（Zn）-硫酸鋅（ZnSO4.4H2O）； 銅（Cu）-硫酸銅（CuSO4.5H2O）； 錳（Mn）-氯化錳（MnCl2.4H2O）；鉬（Mo）-鉬酸鈉（Na2MoO4.2H2O）；鈷（Co）-氯化鈷（CoCl2.6H2O） 3. 維生素（Vitamins） Three vitaminsvitamin B12，B1 and biotin（生物素，維生素H）are usually used for culture of microalgae. Many algae ne

43、ed 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 am

44、ounts.4. 土壤抽取液（Soil extract） (p85) 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 us

45、e soil extract to maintain some species (Plymouth), but it is seldom used in physiological experiments when a defined medium is preferred.5. 絡(luò)合物（Chelators）: 乙二胺四乙酸（EDTA）或其鈉鹽Na2EDTA EDTA or Na2EDTA are added to keep iron (Fe) in solution and to keep free ionic metal（金屬離子）concentrations at nontoxic le

46、vels. 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(檸檬酸)are less effective than EDTA, but they are used sometimes in experimental work.二、常用微藻培養(yǎng)液配方F/2培養(yǎng)基（F/2 Medium）(Guillard and Ryther

47、1962, Guillard 1975) 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

48、not required, omit to reduce precipitation(沉淀).F/2 Medium（前：國(guó)內(nèi)教材p79；后：Algal culturing techniques）硝酸鈉（NaNO3)74.8mg（75mg）磷酸二氫鈉（NaH2PO4）4.4mg（5mg）硅酸鈉（Na2SiO3.9H2O）8.416.7mg（30mg） F/2微量元素溶液1ml F/2維生素溶液1ml 消毒海水1000ml附I：F/2微量元素溶液配方（前：國(guó)內(nèi)教材p79；后：Algal culturing techniques）檸檬酸鐵（FeC6H5O7.5H2O）3.9g乙二銨四乙酸鈉（Na2E

49、DTA）4.35g氯化錳（MnCl2.4H2O）178mg（180mg）硫酸鋅（ZnSO4.4H2O）23mg氯化鈷（CoCl2.6H2O）12mg（10mg） 硫酸銅（CuSO4.5H2O）10mg（9.8mg） 鉬酸鈉（Na2MoO4.2H2O）7.3mg（6.3mg） 純水（dH2O）1000ml 附II：F/2維生素溶液配方維生素B120.5mg 維生素H (生物素)0.5mg 維生素B1100mg 純水1000ml 維生素B1 1支2ml, 含維生素B1 100mg維生素B12 1支1ml, 含維生素B12 0.5mg 生產(chǎn)上用硅藻培養(yǎng)液配方硝酸鈉（NaNO3）50g-80g（或15

50、g硝酸鈉+20g尿素）磷酸二氫鈉或鉀（NaH2PO4）4-8g硅酸鈉（Na2SiO3） 4.5-5g檸檬酸鐵（FeC6H5O7）0.5g-1g消毒海水1m3適合生產(chǎn)上培養(yǎng)三角褐指藻、小新月菱形藻和角毛藻。 生產(chǎn)上用金藻培養(yǎng)液配方硝酸鈉（NaNO3）50g-80g（或30g硝酸鈉+15g尿素）磷酸二氫鈉或鉀（NaH2PO4）4-8g檸檬酸鐵（FeC6H5O7）0.5g-1g維生素B1100mg維生素B120.5mg消毒海水1m3適合生產(chǎn)上培養(yǎng)等鞭金藻3011、8701和湛江等鞭金藻等。 生產(chǎn)上用綠藻培養(yǎng)液配方：硝酸鈉（NaNO3）60g尿素18g磷酸二氫鈉或鉀（NaH2PO4）4-8g檸檬酸鐵（

51、FeC6H5O7）0.5g-1g消毒海水1m3適合生產(chǎn)上培養(yǎng)扁藻、塔胞藻等康威培養(yǎng)液三、培養(yǎng)液的配制實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)上培養(yǎng)一級(jí)藻種用的營(yíng)養(yǎng)鹽：用試劑級(jí)（reagent grade chemicals），將各種元素分別配成母液(Concentrated solutions)，用時(shí)吸取一定量即可。生產(chǎn)上大規(guī)模培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)鹽：用農(nóng)用肥料(agricultural fertilizers)或工業(yè)肥料。配成母液，用時(shí)取一定量即可。按配方稱取，加消毒水溶化后倒入池中。培養(yǎng)液滅菌或消毒：主要元素的母液及微量元素母液：高壓滅菌或用濾膜過(guò)濾（實(shí)驗(yàn)室）； 煮沸消毒（生產(chǎn)上）維生素溶液：對(duì)容器和水分別進(jìn)行消毒或滅菌濾膜過(guò)

52、濾。Vitamins Vitamins are normally added aseptically (無(wú)菌的) (through a 0.2mm filter) after the medium has been autoclaved. Vitamins maintain maximum potency if they are filter sterilized (0.2-m filtration) rather than autoclaved. Autoclaving may cause decomposition（分解）of some vitamins, but it is though

53、t that some algae may be able to use some of these decomposition products. Vitamin stocks may be frozen for long periods without noticeable degradation（降級(jí)、退化）, and the stocks may be refrozen after each use. These three vitamin stocks may be combined into a single working solution for a 1,000-fold di

54、lution.第五節(jié) 微藻的培養(yǎng)方式與設(shè)施一、微藻培養(yǎng)方式1.純培養(yǎng)、單種培養(yǎng)、混合培養(yǎng)（按培養(yǎng)的純度來(lái)劃分的）純培養(yǎng)（axenic culture or bacteria-free culture）：即無(wú)菌培養(yǎng),是指排除了細(xì)菌在內(nèi)的一切生物的條件下進(jìn)行的培養(yǎng)。純培養(yǎng)要求有無(wú)菌室、超凈工作臺(tái)等設(shè)備條件，容器、工具、培養(yǎng)液等必須嚴(yán)格滅菌。單種培養(yǎng)（unialgal culture）： 在培養(yǎng)過(guò)程中不排除細(xì)菌存在的一種培養(yǎng)方式，稱為單種培養(yǎng)?；旌吓囵B(yǎng) (mixed culture)：各藻種混雜在一起的培養(yǎng)方式。例如水樣采集后單一藻種分離前的預(yù)備培養(yǎng)。2. 封閉式培養(yǎng)與開放式培養(yǎng)（按照藻液與外界的接

55、觸程度劃分的）封閉式培養(yǎng)（closed culture）；開放式培養(yǎng)（open culture）封閉式培養(yǎng)：三角燒瓶、細(xì)口瓶、礦泉水桶、塑料薄膜袋、白色塑料桶（大白桶）、光生物反應(yīng)器等。開放式培養(yǎng)：以水泥池開放式培養(yǎng)為主。3. 一次培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)和半連續(xù)培養(yǎng)（按采收方式劃分的）一次培養(yǎng)（Batch culture）：在一定的容器中，配成培養(yǎng)液，把少量的藻種接種進(jìn)去，然后在適宜于藻類生長(zhǎng)的環(huán)境條件下培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（5-7天），待藻液達(dá)到一定的密度后，便一次性采收或作進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)。半連續(xù)培養(yǎng)（Semi-continuous culture）：是指在一次培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，當(dāng)藻類細(xì)胞達(dá)到一定密度后，每天收獲一部分濃藻液，并加入新的