植物源丙氨酸对球等鞭金藻生长的影响研究

张欣　吴达泮　符慧梅

摘 要：本文研究主要探索植物中的丙氨酸对球等鞭金藻生长的影响实验，为了对比实验研究成果，本文拟对卤地菊中两种氨基酸对球等鞭金藻生成的影响进行对比分析，从而确定陆地植物浸提液对球等鞭金藻生长的权重影响。研究结果表明，卤地菊水浸提液对球等鞭金藻的生长具有显著的促进作用；卤地菊中丙氨酸对球等鞭金藻具有显著的促进作用。通过进一步计算可知，在本文实验条件下，丙氨酸对球等鞭金藻促进的最佳浓度为0.20g/L，其在卤地菊水浸提液中的最大权重系数为15.17%；甘氨酸低浓度时具有促进作用，高浓度呈现出抑制作用，较高浓度时在1～5d有促进作用，从第5天开始甘氨酸对球等鞭金藻的生长具有不同程度的抑制作用，呈现“低促高抑”的特点。本研究结果可以为控制水域污染和海产品养殖提供实验基础。

关键词：丙氨酸；卤地菊；球等鞭金藻；生长

中图分类号：S-3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171032012

1 理论基础与研究设计

金藻没有细胞壁，个体微小、营养丰富，广泛应用于饲喂牡蛎、贝类、泥蚶，是海产双壳类动物幼虫的理想饵料。金藻即便在温度较低的水中也能够生活，其提取物如油脂等可以作为燃料，具有一定的环保价值。金藻作为海洋微藻，具有多种生物活性物质，具有相当的药用价值和保健价值。同时，相关研究表明，球等鞭金藻可以有效吞噬铜绿微囊藻，因此金藻不仅能够有效控制水域污染。概而言之，金藻营养丰富、用途广泛，不仅能够为海产双壳类动物提供营养物质，可以兼顾生态平衡和经济发展的需要。

研究发现，部分植物提取液能够显著促进球等鞭金藻的生产。卤地菊是南方沿海地区常见的陆生菊科植物，其茎叶中含有丰富的生物碱、挥发油以及无机盐和微量元素，并且至少含有16种氨基酸，并且越来越多的研究者从卤地菊中测定了其物质组成，这对卤地菊化感物质的鉴定奠定了基础，其中的部分微量元素如铁离子、锰离子以及维生素均能够对球等鞭金藻的生长提供营养成分。

相关研究者对生长因子添加促进球等鞭金藻生长进行了相关研究，其中氨基酸便是重要的物质之一，但也有部分研究者认为部分氨基酸对等鞭金藻生长没有任何影响。研究表明卤地菊中所含有的促进球等鞭金藻生长的化感物质具有高度的选择性，并且在生态系统中很难积累。因此有选择地对卤地菊进行研究，鉴定其中的化感物质，对于促进球等鞭金藻生长，控制铜绿微囊藻进而抑制水华问题，为海产动物幼虫提供优良饵料具有重要意义。根据研究结果探索卤地菊中对球等鞭金藻生长有促进作用的氨基酸，讨论其在卤地菊促进金藻生长中的作用，可以有助于发现安全有效的藻类生长干扰剂提供实验依据。

基于此，本文研究主要探索植物源中的丙氨酸对球等鞭金藻生长的影响实验，为了对比实验研究成果，本文拟对卤地菊中2种氨基酸对球等鞭金藻生成的影响进行对比分析，从而确定陆地区浸提液对球等鞭金藻生产的权重影响。

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 球等鞭金藻

金等边金藻细胞裸露、形态多变，为单细胞生活的个体，因其多数呈现椭圆形，并且幼细胞具有略微扁平的背腹面，所以从侧面观察其为长椭圆形或者长方形。球等鞭金藻归属于定鞭金藻纲，等鞭金藻科。具体细胞内具有2个大而侧生的色素细胞，呈现金黄色。本文研究所使用的球等鞭金藻由公司实验室分离提供，并且采用f/2培养基培养球等鞭金藻，使之处于对数增长期。

2.1.2 卤地菊

卤地菊为菊科植物，多年生蔓草，广泛生长于福建、江苏、浙江、广东、海南等地及其沿海岛屿，卤地菊喜欢生活在海岸干燥沙土地，由于其分布广泛，本文研究所使用的卤地菊便采集于公司养殖基地旁。

2.2 实验仪器

本文所使用的实验仪器均为公司实验室设备，主要包括立体式压力蒸汽灭菌器（型号为LDZM-80KCS-Ⅱ）、电子天平（型号为CP214）、人工气候培养箱（型号为RXZ-280B）、超净台（型号为ZHJH-C1209B）、双目显微镜（型号为B203LED）等。

2.3 实验方法

2.3.1 实验浓度的配置

基于丙氨酸和作为对照的甘氨酸均易溶于水，本文主要根据卤地菊中丙氨酸和甘氨酸的含量进行配置，通过卤地菊浸提液中的浓度计算出相应的丙氨酸和甘氨酸浓度。据相关资料表明，卤地菊中丙氨酸和甘氨酸的含量分别为8.12g/kg和7.79g/kg。

球等鞭金藻的初始浓度设置为0.2×106個/mL；卤地菊浸提液的浓度设置为0，5，10，15，20，25g/L作3个重复；丙氨酸根据卤地菊中对应的丙氨酸梯度分别换算成0，0.04，0.08，0.12，0.16和0.20g/L设置3个重复；同样，甘氨酸根据卤地菊中的甘氨酸梯度换算成0，0.04，0.08，0.12，0.16和0.20g/L设置3个重复。

2.3.2 培养检测方法

将卤地菊浸提液、丙氨酸和甘氨酸溶液分别加入到球等鞭金藻的培养瓶，每个培养瓶中的液体体积控制定容到600mL，将上述的培养瓶放置在人工气候培养箱内，培养条件为：光照强度为3000Lux，湿度为50%，夜间（10h）温度为18℃，白天（14h）温度为25℃，每天摇动3次。在气候箱中培养1周，连续每天取样进行显微镜观察，通过血球计数板计数获得金藻的藻密度。

2.3.3 权重系数计算

权重系数的计算通过以下公式：

权重系数（%）=（某因素增量或增长程度/总增量或增长速度）×100%。

3 结果与讨论

3.1 卤地菊水浸提液对球等鞭金藻生长的影响

卤地菊水浸提液对球等鞭金藻生长的影响如图1所示，在人工气候培养箱条件下，空白组利用f/2培养液培养的球等鞭金藻在1周后的平均藻密度上升到1.1×106个/mL，使用卤地菊水浸提液的平均藻密度可以达到1.8×106个/mL。进一步比较发现，卤地菊水浸提液的浓度逐渐上升时，其对球等鞭金藻生长的促进作用十分显著，具体结果可以发现随着浓度的提高，球等鞭金藻的藻浓度也逐渐升高，但卤地菊水浸提浓度达到25g/L，促进效果没有显著提高。由此可见卤地菊水浸提液对球等鞭金藻的生长具有显著的促进作用，最高促进浓度为20g/L。endprint

3.2 卤地菊中丙氨酸对球等鞭金藻生长的影响

为了进一步探讨卤地菊中丙氨酸含量对球等鞭金藻生长的影响，本文对比分析了整体的浸提液和丙氨酸溶液对球等鞭金藻生产的影响曲线，可以发现，两者之间具有相同的趋势，可以发现丙氨酸不同浓度的溶液对球等鞭金藻的促进作用根据其浓度高低是从高到低的趋势，研究结果表明，卤地菊中丙氨酸对球等鞭金藻具有显著的促进作用。通过进一步计算可知，在本文实验条件下，丙氨酸对球等鞭金藻促进的最佳浓度为0.16g/L，其在卤地菊水浸提液中的最大权重系数为15.17%。

3.3 卤地菊中甘氨酸对球等鞭金藻生长的影响

本文根据实验结果，绘制了卤地菊中甘氨酸对球等鞭金藻生长的影响曲线图，通过其与卤地菊水提取液对球等鞭金藻生长影响的对比，发现甘氨酸对球等鞭金藻的关联较小，从图3中可以看出，除浓度0.08g/L组有促进生长作用外，其余组在5～6d均有不同程度的抑制作作用。浓度0.04g/L组1～5d对球等鞭金藻的促进作用与浓度0.08g/L组无显著差异，但在后期产生一定抑制作用。浓度0.12g/L组在第5天抑制对球等鞭金藻的抑制作用最强，浓度为0.20g/L甘氨酸对球等鞭金藻的抑制和促进作用都很弱，可见卤地菊中的甘氨酸在较高浓度时对高密度的球等鞭金藻具有显著的抑制作用，甘氨酸对球等鞭金藻的生长略微呈现出“低促高抑”的特点。

4 研究结论

本文研究以卤地菊和球等鞭金藻为研究材料，在实验室条件天探索植物源丙氨酸对球等鞭金藻生长的影响作用，研究结论如下：卤地菊中水浸提液对球等鞭金藻生长具有显著的促进作用，其中的丙氨酸可以作为植物源丙氨酸，其促进球等鞭金藻生产的权重系数高达15.17%，同为植物源氨基酸的甘氨酸则表现出随浓度升高呈现“低促高抑”的特点。本研究结果标明，卤地菊浸提液能够促进球等鞭金藻的生产，其中的活性物质丙氨酸对球等鞭金藻的生长具有重要作用。

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作者简介：张欣（1985-），男，黑龙江省牡丹江市人，研究生，水产工程工程师，主要从事研究方向：贝类遗传育种。endprint