吉林化工学院环境科学与工程专业环境生物学设计性实验院系:资源与环境工程学院班级:环境科学与工程1301姓名:牛浩指导老师:邹继颖学号:1310338102天然藻类培养和应用(吉林,吉林,吉林化工学院,牛浩,132022)摘要:藻类植物是自然界中非常重要的一大类生物类群,它们不仅是用于科学研究的良好材料,在医药、食品、精细化工、环境保护、水产养殖等方面都有着广泛的应用,研究观察藻类不但有一定的理论意义,也具有重要的应用价值[1]。
藻类应用技术在国内外一直是研究的热门,藻类大量培养技术是一切的基础。
本实验重点探讨藻类培养的一般步骤和前景。
关键词:藻类;材料;应用价值;培养;前景Natural algae cultivation and application(Jilin, Jilin, Jilin institute of chemical industry, NiuHao, 131022) Abstract:the algae is a very important categories of organisms in nature, they are not only used in scientific research of good material, in food, fine chemical, pharmaceutical, environmental protection, has been widely used in such aspects as aquaculture, algae research to observe not only has certain theoretical significance, also has important application value. Algae application technology at home and abroad has been a research hot, plenty of algae cultivation technology is the foundation of all things.This study focuses on the general steps of algae cultivation and prospect.Keywords:algae, materials, application value, cultivation,prospects前言:多数的单细胞藻具有生长繁殖快、环境适应力强、培养周期短等特点。
可实现在人工控制条件下大量培养获得高产的目[1]的而藻类中含有丰富的蛋白质、油脂、糖类、色素等可供人类利用,加之藻类本身适应环境的能力极强,繁殖速度快,占地面积小等优势使得藻类在解决资源枯竭、人口压力、环境污染等方面具有独特的优势。
产油藻作为生物燃料的原料,成为可以满足不断增长的能源需求的一条解决途径;藻类提供的营养物质可以有效的缓解人口和土地方面的压力;在水环境方面,藻类可以用来净化水质,治理水体污染。
1.材料与方法1.1实验用具显微镜、显微图像采集系统、采集瓶、培养瓶、吸管、镊子、刀、标签、记录本、浮游生物网等,相关工具书;4%的甲醛溶液、碘液1.2实验方法1.2.1淡水藻类标本的采集水藻类以其生长环境不同可分成两类:一类是水生藻类;一类是气生藻类,本实验应用的是水生藻类。
水生藻类依其形体大小可分为丝状种类和微小浮游种类。
丝状种类可用镊子采集。
对固着于石块等物体上的藻可用刮刀将藻从基部刮下或连同附着物一起采集。
将采集到的标本放入标本瓶中并加入一些水,但水不要加得太满,应留有一定的空间,标本瓶盖应注意密封,防止样品流失。
标本瓶上要贴上标签,标签上须用铅笔注明该标本采集的地点、日期和采集者。
浮游种类要用专用的浮游生物网采集,如无专用工具,也可用市售的300目尼龙筛绢对水体进行过滤,滤出的藻体可用少量水冲洗入标本瓶中。
标本采集时还应用记录本记下各标本的采集环境、气温、水温、pH值、藻的附着基质、水体透明状况、藻体的手感是否滑腻等,这些都是鉴定藻类的参考条件。
因此应注意详细记录。
新鲜的藻标本不宜久存,应尽快对标本进行观察鉴定,好的标本可用4%的甲醛溶液(福尔马林溶液)固定保存。
1.2.2对采集来的藻类植物进行分离、培养、鉴定和制作标本DI、SE培养基培养硅藻和绿藻,所用藻种采自于吉林化工学院小池塘(水温10度)。
含藻类湖水与培养基溶液1:5比例放入250ml培养瓶中培养。
培养基成分见表一。
一般培养时间3-5天,如果室温过低,培养时间可增加到15天。
培养期间隔2-3天,移出一半藻种培养液,加入新鲜培养液到原来的体积,进行培养。
这样重复2-3次。
培养方式采用静置培养,每天摇动3-4次,每次10分钟,其目的是使藻类处于悬浮状态,利于驯化和扩大培养。
1.3管理原则1)二氧化碳浓度在开放式不通气方法培养中,搅拌是十分必要的,可以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,而且帮助沉淀藻类细胞上浮获得光照。
在通气培养中,培养液内应维持二氧化碳浓度在0.1~5%之间。
2)光照强度利用太阳光源培养时,一般在室内培养可放在近窗口地方,防止强直射光照射。
或利用人工光源(60~100瓦电灯或日光灯),需1500~3000勒克斯/厘米2。
3)温度适温一般在10~30℃之间,最适温常为20~25℃。
若在室外培养,夏季中午高温,冬季早晚低温,常造成不利影响,需设法调节。
4)无机营养应不断添加新鲜培养液,及时补充被藻吸收后减少了的某些元素。
5)注意pH变化如变动过大,可用酸、碱调节。
6)适当控制培养物中藻细胞浓度过高会引起光照和无机营养不足,并导致pH上升。
一般控制在0.3g(干重)/L范围内。
7)及时观察和检查藻类生长情况可以通过培养物呈现的颜色、藻类细胞运动情况、是否有沉淀附壁、菌膜及敌害生物污染迹象等观察而了解一般的生长情况。
藻种和中继培养每半月进行一次全面显微镜检查。
大量培养中发现有不正常现象,应立即镜检,目的有两个:了解藻细胞生长情况,并检查有无敌害生物污染。
1.4 镜检显微镜检查是藻类培养中不可缺少的一步,一般7天~10天需进行一次全面的镜检,主要目的是检查有无敌害生物的污染,鉴定敌害生物的种类,从而及早采取相应措施。
当培养出现异常现象时应及时镜检。
1.4.1 显微镜的使用方法从显微镜箱中取显微镜时,应以右手握住镜臂,左手托住镜座,置显微镜于桌上时,应小心轻放在相对座位稍偏左侧与桌沿有一定距离的桌面上,然后按以下步骤操作:<1>.对光:旋粗准焦螺旋,使物镜的镜头离载物台2 厘米左右,移低倍镜至对准通光孔位置上,眼睛向目镜内观察,调节光源和光阑,至视野最明亮最均匀止。
<2>.放置玻片:将所备标本片放到载物台上,调节推进器使待观察材料对准通光孔中心。
<3>.调节和观察:转动粗准焦螺旋,使低倍物镜的镜头距玻片约1 厘米左右,然后眼睛再向目镜中观察,同时缓慢调粗准焦螺旋,稍微上下移动,到物象清晰为止。
目镜中备有“指针”,可转动目镜,使指针指对所需观察的特定部位,以利再观察和绘图等。
<4>.需要进行高倍镜观察时,应先移动玻片,使待观察部位处于视野正中,然后转开低倍物镜,让高倍物镜对准通光孔,一边向目镜中观察,一边小心旋动细准焦螺旋,至看清物象止。
<5>.显微镜放大倍数计算:显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数,如目镜为10×,物镜为40×,则放大倍数为400×。
2.数据记录2.1培养总览硅藻整体上呈黄绿色,许多藻类个体会聚集到一起,形成一个较大的聚合体,静止时多沉于锥形瓶底部,但不易附着于器壁,培养水体比较清澈,摇晃时大的聚合体易分散。
绿藻整体上呈翠绿色,藻类数量上明显多于使用硅藻培养液的,同样出现了许多藻类个体聚集形成的聚合体,静止时多沉于锥形瓶底部,但不易附着于器壁,培养水体比较清澈,摇晃时大的聚合体易分散。
藻类培养共包含硅藻敞口和封口两种培养,观察结果,敞口长势比封口旺盛。
绿藻同上。
2.2镜检结果显示,硅藻中的优势种为小球藻和舟形藻居多,结构如下绿藻培养基中的检出优势种为,小球藻属居多,他们在显微镜下的形态结构如下图所示3.讨论水体中都包含着各种藻类,在适宜的条件下,藻类可以疯狂的生长,并且藻类繁殖速度快,短期内可以大量增值。
敞口培养得藻类相比于封口培养得多了很多不确定的因素,空气中含有的细菌和各种生物会影响到藻类的培养。
通过藻类的培养,我们可以知道藻类之间的竞争非常激烈,在有限空间内,经历了多种选择。
4.发展前景食用藻类主要是海产藻类,由于单细胞藻类中含有丰富的营养物质,又有繁殖快,产量高的特点,大面积培养单细胞藻类作为人类食用或家畜的精饲料,也早已引起人们的重视,而且有的已在国内外推广利用。
藻类对于医学和农业也有很密切的关系。
有的直接作为药用。
土壤藻类可以积累有机物质,刺激土壤微生物的活动,增加土壤中的含氧量,防止无机盐的流失,减少土壤的侵蚀。
此外,藻类是鱼类食物链的基础,鱼类的天然饵料,一般都直接或间接的来自浮游藻类,以藻类为原料所制成的产品,特别是藻胶酸盐,已广泛应用于工业生产中。
在建筑业中,藻胶酸除用以粉刷墙壁、水泥加固、涂敷木材、金属品和工作母机外,还可以制成格子板和油毡的代用品。
藻类还可以净化污水,降低废水中的COD、BOD、TOC等,还可以富集重金属离子,依靠藻类自身的解毒作用和生理作用,逐步降解和消除。
藻类中富含的酯类和甘油是制备液体燃料的良好原料。
藻类热解制备的生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.4~2倍。
微藻可以大量积累脂类及碳氢化合物。
随着石油等能源的日益枯竭,利用微藻开发新能源已成为2l世纪新能源建设的一大趋势。
参考文献[1].田程,崔建升,刘杰.单细胞藻类培养技术[J],2011(05):42.。