螺旋藻保种技术的研究

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螺旋藻蛋白质含量丰富，具有抗辐射损伤、抗癌、提高免疫力、降低胆固醇等多种作用而被广泛研究及利用。为了使优良的螺旋藻藻种能在科学研究和应用生产上尽可能长时间的发挥重要作用，需要采用各种合适的方法对藻种进行妥善保存以保证藻种存活，使藻种不被污染，不发生退化及保持藻种的遗传稳定性。本研究以8株螺旋藻为研究对象，分别对螺旋藻的固定化保藏法、继代保藏法、超低温冷冻保藏法和真空冷冻干燥保藏法进行了系统研究，以获得更加安全和有效的藻种保藏方法。主要研究内容及结果如下：
　　以F-971藻株为例，首先，通过正交试验设计确定了三种固定化载体的最佳保藏方案。琼脂固定化法为琼脂浓度1％，藻丝体密度1.0×104 cfu/mL，不添加葡萄糖；卡拉胶固定化法为卡拉胶浓度2%，藻丝体密度1.0×104 cfu/mL，不添加葡萄糖；海藻酸钠固定化法为海藻酸钠浓度2%，CaCl2浓度0.3 M，胶球直径2.8 mm，藻丝体密度1.0×105 cfu/mL；然后探究了单位载体固定细胞量及螺旋藻形态对三种固定化保藏法保存效果的影响，结果表明，随着单位载体固定细胞量的增多，三种固定化方法的保藏效果都随之降低；琼脂和卡拉胶固定化法较适合长丝状螺旋藻的保藏，而海藻酸钠固定化法不适合短直线型螺旋藻藻种的保藏。
　　将三种固定化方法保藏的藻种保藏四个月后活化并测其相对生长速率，卡拉胶固定化法存活的藻株最多（7株），且生长速率都较高（0.062-0.143），因此螺旋藻的固定化保种法以卡拉胶为载体时保存效果最好。
　　将实验藻株用液体继代保藏法和固体继代保藏法在不同光照和温度条件下保藏四个月，通过对保存藻液叶绿素含量及活化后藻的相对生长速率的测定及比较，确定了液体继代保藏法的最佳保藏条件为温度20℃，光照强度500 lx；通过比较不同保藏条件下固体斜面培养基保存藻种活化复苏后藻液的相对生长速率，确定了固体培养基继代保藏法的最佳保藏条件为琼脂浓度0.6%，自然光照，4℃。
　　首先采用单因素和正交试验确定了TTC-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的最优条件：培养温度35℃，TTC浓度0.1%，缓冲液pH8.0-8.5，提取剂（乙醇）浓度60%，培养时间5 h；然后用碘量法对8种实验藻株进行了耐低温检测，以筛选出的耐低温藻种F-351为实验材料进行了螺旋藻超低温保种方法的条件优化实验。最终确定了螺旋藻超低温保藏方案，即将藻丝体密度为1.0×107 cfu/mL的藻液于4℃冰箱驯化72 h，以10%蔗糖溶液做冷冻保护剂，混匀后在0℃停留3 h投入液氮保存。
　　以优化后的超低温保藏法对8株实验藻种进行了保种实验，结果表明，除了耐低温性较差的F-350、F-1070、F-902这3株藻在保藏四个月时失去细胞活性，其它5种螺旋藻均能在一定时间内复活，进行正常的生长繁殖。说明超低温冷冻保藏法可适用于耐低温性较好的藻种的保藏。
　　以F-351藻种为例，筛选出了螺旋藻冷冻干燥的最佳保护剂为抗坏血酸；通过研究不同冻干时间对螺旋藻生长的影响，发现藻细胞在失水率为78.94%就无法再恢复生长，因此螺旋藻的耐干旱性较差，不适合以真空冷冻干燥法进行保种。
　　综上，通过对固定化保藏法、继代保藏法、超低温保藏法及真空冷冻干燥保藏法的比较及分析，对螺旋藻藻种的保藏方法进行了综合评价：继代保藏法操作简单，存活率高，适合于所有藻种的保藏；耐低温性好的螺旋藻适合采用超低温保藏法，可适当延长保藏期；固定化法以卡拉胶为固定化载体时保种效果最好，可用于某些藻种的长期保藏。

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作者
李迷;
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作者单位

天津商业大学;

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授予单位天津商业大学;
学科轻工技术与工程
授予学位硕士
导师姓名王素英;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类食品加工与保藏;
关键词
螺旋藻; 固定化保藏; 超低温保藏; 冷冻干燥;

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