不同培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜(Porphyrahaitanensis)自由絲狀體生長及藻膽蛋白含量的影響

丁蘭平，顏澤偉，張全亮，徐佩杭，黃冰心*

(1. 汕頭大學(xué) 海洋生物研究所，廣東 汕頭 515063)

不同培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜(Porphyrahaitanensis)自由絲狀體生長及藻膽蛋白含量的影響

丁蘭平1，顏澤偉1，張全亮1，徐佩杭1，黃冰心1*

(1. 汕頭大學(xué) 海洋生物研究所，廣東 汕頭 515063)

本實(shí)驗(yàn)以壇紫菜自由絲狀體為材料，研究不同培養(yǎng)方式(靜置、搖床、通氣)和換水頻率(5 d、7 d、10 d、20 d)對(duì)絲狀體生長及藻膽蛋白(PE、PC)含量變化的影響。研究結(jié)果表明：壇紫菜自由絲狀體在搖床培養(yǎng)條件下生長較好，特定生長速率可達(dá)10.832 7%～10.891 5%；搖床培養(yǎng)下的絲狀體PE含量相對(duì)靜置培養(yǎng)的較高一些，通氣培養(yǎng)的相對(duì)較低，最高為36.816 8 mg/g；靜置條件下培養(yǎng)的絲狀體PC含量最高，搖床培養(yǎng)次之，通氣培養(yǎng)最低，最低為1.082 4 mg/g。相同培養(yǎng)方式下，換水頻率對(duì)絲狀體特定生長速率影響不大；除通氣培養(yǎng)外，換水頻率20 d其PE、PC含量較高。方差分析結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)絲狀體特定生長速率大小、PE和PC含量不存在交互作用。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)壇紫菜自由絲狀體產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于食品加工、色素提取等產(chǎn)業(yè)提供了實(shí)驗(yàn)理論和依據(jù)。

絲狀體；特定生長率；藻紅蛋白；藻藍(lán)蛋白；培養(yǎng)方式；換水頻率

1 引言

大型海藻資源豐富，是食品、農(nóng)業(yè)化肥、化工等領(lǐng)域的重要原料，對(duì)海洋藥物的開發(fā)利用也有積極作用[1—2]。其中，大型海藻的主要類群——紅藻，含有豐富的藻膽蛋白，是一類具有生物活性的天然色素，主要包括藻紅蛋白(Phycoerythrim，PE)、藻藍(lán)蛋白(Phycocyanin，PC)和別藻藍(lán)蛋白(Allphycocyanin，APC)3類，能分別呈現(xiàn)出天然的紅色、藍(lán)色和紫羅蘭色熒光，顏色鮮艷，色澤亮麗，因而歐美等發(fā)達(dá)國家將其作為食品色素和化妝品添加劑[3—5]。藻膽蛋白也可作為熒光探針、光敏劑及免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)，應(yīng)用于熒光免疫檢測、雙色或多色熒光分析、殺傷腫瘤或抑制腫瘤細(xì)胞及治療過敏性哮喘等[3,6—7]。

目前提取分離藻膽蛋白的原材料主要是紅藻和藍(lán)藻，不同藻種所含有的藻膽蛋白種類和數(shù)量有所差別[7]。但大型海藻人工栽培或直接獲取受地理、氣候、季節(jié)影響較大，且體內(nèi)化合物成分復(fù)雜，因而難以作為穩(wěn)定可靠的原材料供工廠化利用。絲狀體是紫菜孢子體階段一個(gè)重要時(shí)期，自20世紀(jì)Drew﹑曾呈奎等人闡明了紫菜生活史以來，已有多位國內(nèi)外學(xué)者開展了紫菜自由絲狀體生產(chǎn)應(yīng)用研究[8—11]。與紫菜葉狀體相比，其絲狀體藻膽蛋白含量高、細(xì)胞成分簡單，提取分離相對(duì)容易[12]。因而可將高蛋白的絲狀體作為食品組分，添加到大眾化、銷量大的食品(如餅干)中，提高食品營養(yǎng)和保健功能，有利于提高絲狀體的食品和藥用價(jià)值；也可將絲狀體功效組分，如藻膽蛋白分離純化出來，開發(fā)醫(yī)用藥品、免疫活性物質(zhì)等高值化產(chǎn)品。然而，目前將絲狀體直接應(yīng)用于海藻功能食品、藻膽蛋白提取的研究相對(duì)較少[12]。

目前，利用不同培養(yǎng)方式快速獲得大量絲狀體成為研究熱點(diǎn)之一。朱建一等比較了懸浮培養(yǎng)和靜止培養(yǎng)的自由絲狀體，認(rèn)為懸浮培養(yǎng)更有利于生產(chǎn)應(yīng)用[13]；Zhang等利用自制的300 mL鼓泡式光生物反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)壇紫菜自由絲狀體，優(yōu)化培養(yǎng)過程參數(shù)，從而獲得最大生長速率[14]；鄧祥元等比較了鼓泡式光生物反應(yīng)器和氣升式環(huán)流光生物反應(yīng)器對(duì)壇紫菜絲狀體生長的影響，認(rèn)為后者可獲得更大生物量[15]。更換反應(yīng)體系培養(yǎng)液，可防止因營養(yǎng)物質(zhì)的耗竭和代謝毒產(chǎn)物的積累引起絲狀體細(xì)胞生長過早進(jìn)入衰退期而造成死亡現(xiàn)象發(fā)生，保持絲狀體在較高的濃度水平。然而，關(guān)于換水頻率對(duì)絲狀體影響的直接研究較少，主要集中在不同磷源、氮磷、營養(yǎng)鹽及氮磷比等對(duì)其生長發(fā)育的影響[16—18]。

本文研究了靜置、搖床和通氣等不同培養(yǎng)方式以及5 d、7 d、10 d、20 d等不同換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體生長和藻膽蛋白積累的影響，優(yōu)化了自由絲狀體在不同培養(yǎng)方式和不同換水頻率下的培養(yǎng)條件，以期為壇紫菜自由絲狀體產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于食品加工、色素提取等產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

汕頭大學(xué)海洋生物研究所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藻種室選育的壇紫菜自由絲狀體品系(絲狀藻絲大于99%)，其葉狀體2012年采于汕頭南澳平嶼。自由絲狀體用打碎機(jī)打碎20 s，20℃培養(yǎng)間(±2℃)暫養(yǎng)，光照16 μmol/(m2·s)、光周期為12 h∶12 h，每7 d更換一次培養(yǎng)基。待長到合適量用于實(shí)驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

培養(yǎng)方式(A)設(shè)靜置、搖床、通氣培養(yǎng)3個(gè)水平，換水頻率(B)5 d、7 d、14 d、20 d(即不換水)4個(gè)水平，雙因子3×4個(gè)組合處理，每個(gè)組合設(shè)置3組重復(fù)。各實(shí)驗(yàn)組按絲狀體初始密度(0.28±0.05) g/(400 mL)接種到500 mL錐形瓶。分別放到20℃培養(yǎng)間(±2℃)培養(yǎng)，其中靜置培養(yǎng)每天輕搖培養(yǎng)瓶兩次(早上9：00，下午5：00)；搖床培養(yǎng)設(shè)置轉(zhuǎn)速為137 r/min；通氣培養(yǎng)通入的氣體量以藻絲懸浮生長為準(zhǔn)，期間每天兩次搖動(dòng)培養(yǎng)瓶(早上9：00，下午5：00)，使部分粘附在氣石表面或瓶底的絲狀體重新懸浮，通入的氣流都預(yù)先經(jīng)過硫酸銅溶液和純凈水除菌。調(diào)節(jié)與光源距離，設(shè)置光強(qiáng)為20 μmol/(m2·s) ，光強(qiáng)以最大表面照射為準(zhǔn)，光暗比12 h∶12 h。所用的都為取自汕頭、暗沉淀半個(gè)月以上天然海水，粗海鹽將鹽度調(diào)至30，再經(jīng)過0.45 μm微孔濾膜過濾、高溫滅菌之后，以每1 000 mL滅菌海水添加1 mL f1培養(yǎng)液的比例配制成培養(yǎng)絲狀體的海水。培養(yǎng)至20 d后結(jié)束實(shí)驗(yàn)，測定絲狀體鮮重、PE及PC含量。

2.2.2 測量方法

絲狀體鮮重(Fresh weight，F(xiàn)W)測定：實(shí)驗(yàn)初始對(duì)絲狀體進(jìn)行稱重。絲狀體用篩絹過濾后靜置10 min，電子天平稱重，按以下公式計(jì)算特定生長速率(Specific growth rate ，SGR)：

(1)

其中W0為初始 FW，Wt為t天后的 FW，t為培養(yǎng)天數(shù)。

藻紅蛋白(PE)及藻藍(lán)蛋白(PC)含量測定：所有壇紫菜自由絲狀體樣品都經(jīng)-20℃冰箱冷凍過夜，再由真空冷凍干燥72 h過。稱取0.1(±0.01)g絲狀體樣品加入少量磷酸緩沖液(0.1 mol·L-1pH=6.8)冰浴研磨至勻漿狀態(tài)，轉(zhuǎn)入離心管用磷酸緩沖液補(bǔ)足到5 mL，4℃下5 000 r/min離心10 min。藻紅蛋白(PE)、藻藍(lán)蛋白(PC)含量計(jì)算參考Beer和Eshel[19]的方法測定。藻膽蛋白的光吸收值均使用島津紫外可見分光光度計(jì) UV—2501 測定。

2.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010計(jì)算，作圖及統(tǒng)計(jì)分析使用GraphPad Prism 5.00軟件。

3 結(jié)果與分析

3.1 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體SGR的影響

不同培養(yǎng)方式及換水頻率條件下絲狀體SGR的變化如圖1所示。從圖可知，相同換水頻率下絲狀體SGR在不同培養(yǎng)方式下的差異較大，各搖床培養(yǎng)組保持較高的SGR，最高為10.891 5%(搖床培養(yǎng)，10 d)；通氣培養(yǎng)條件下除了5 d組外其他3組SGR較低，最低至6.251 17%(通氣培養(yǎng)，10 d)。而相同通氣方式培養(yǎng)下各換水頻率組SGR差異性不大。方差分析表明：相同換水頻率下，靜置培養(yǎng)組的SGR和搖床培養(yǎng)組的有顯著差異(p<0.05)；換水頻率在7 d、10 d、20 d時(shí)，搖床培養(yǎng)組和通氣培養(yǎng)組有極顯著差異(p<0.01)。由此可見，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，不同培養(yǎng)方式會(huì)影響絲狀體的生長，但在本實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)方式和換水頻率雙因子對(duì)絲狀體生長的交互影響不顯著。

圖1 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體SGR的影響Fig.1 Cultivation methods and the frequency of the medium on SGR of free living conchocelis of P.haitanensis

3.2 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體PE的影響

圖2所示為不同培養(yǎng)方式及換水頻率條件下絲狀體PE含量的變化。不同換水頻率下各搖床培養(yǎng)組PE含量最高，最高為36.816 8 mg/g(搖床培養(yǎng)，20 d)，靜置培養(yǎng)組次之，通氣培養(yǎng)組PE含量最低，最低為9.846 79 mg/g(通氣培養(yǎng)，7 d)。方差分析表明：通氣培養(yǎng)下，5 d的換水頻率同7 d的有極顯著差異(p<0.01)；10 d的換水頻率下，通氣培養(yǎng)分別同靜置培養(yǎng)和搖床培養(yǎng)的絲狀體PE含量達(dá)到極顯著差異(p<0.01)；20 d的換水頻率條件下，搖床培養(yǎng)和通氣培養(yǎng)的絲狀體PE含量有顯著差異(p<0.05)。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的培養(yǎng)方式及換水頻率，兩者對(duì)絲狀體PE含量的影響不存在相互作用(p>0.05)。

圖2 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體PE的影響Fig.2 Cultivation methods and The frequency of the medium on PE of free living conchocelis of P.haitanensis

3.3 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體PC的影響

不同培養(yǎng)方式及換水頻率條件下絲狀體PC含量的變化如圖3所示。從圖可看出，靜置培養(yǎng)組絲狀體PC含量最高，最高為3.836 2 mg/g(靜置培養(yǎng)，20 d)；通氣培養(yǎng)組的含量最低，低至1.082 4 mg/g(通氣培養(yǎng)，7 d)。方差分析表明：通氣培養(yǎng)下?lián)Q水頻率5 d和7 d有顯著差異(p<0.05)；靜置培養(yǎng)和搖床培養(yǎng)的絲狀體PC含量在換水頻率為20 d有顯著差異(p<0.05)；換水頻率10 d、14 d及20 d下靜置培養(yǎng)和通氣培養(yǎng)的絲狀體PC含量達(dá)到顯著或者極顯著差異(p<0.05或p<0.01)；靜置培養(yǎng)和通氣培養(yǎng)的絲狀體PC含量有極顯著差異(p<0.01)。培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜絲狀體PC含量的影響也無交互作用。

圖3 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體PC的影響Fig.3 Cultivation methods and The frequency of the medium on PC of free living conchocelis of P.haitanensis

4 討論

4.1 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體生長的影響

近年來自由絲狀體應(yīng)用于生產(chǎn)育苗成為了研究的熱點(diǎn)，利用溫度、鹽度、光照和光周期等生態(tài)因子調(diào)控其生長發(fā)育的報(bào)道較多[20]，但本文研究的不同培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)自由絲狀體生長的影響卻鮮有報(bào)道。本研究通過對(duì)比不同培養(yǎng)方式和換水頻率的壇紫菜自由絲狀體SGR大小、PE和PC含量，旨在為自由絲狀體放大培養(yǎng)和應(yīng)用到食品添加劑和生物活性物質(zhì)等新興產(chǎn)業(yè)提供重要依據(jù)。

相同培養(yǎng)條件下不同培養(yǎng)類型對(duì)絲狀體SGR具有顯著的影響。搖床培養(yǎng)較其他兩種培養(yǎng)方式易獲得更高的SGR，通氣培養(yǎng)同靜置培養(yǎng)的相差不大。這種差異可能與培養(yǎng)過程產(chǎn)生的流體剪切力有一定的關(guān)系。搖床培養(yǎng)的流體層間產(chǎn)生剪切力較弱，保持培養(yǎng)瓶良好的固液混合狀態(tài)和藻絲的分散性，使藻絲受到的光照和營養(yǎng)吸收較均勻，有利于提高藻絲的SGR。張美如等[21]認(rèn)為通氣培養(yǎng)的絲狀體較靜置培養(yǎng)的有更高的生長率，這可能與培養(yǎng)體系大小與藻絲培養(yǎng)密度有一定關(guān)系，高密度和較大培養(yǎng)體積下通氣效果可能會(huì)更好。本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系較小，通氣量低易導(dǎo)致培養(yǎng)體系中部分地區(qū)湍流性不高，需要提高通氣速率使藻絲懸浮生長，但過高的通氣速率會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生過度剪切脅迫和氧脅迫，從而對(duì)植物細(xì)胞造成不同程度的影響[22]。且氣液交界面氣泡的破裂會(huì)將絮狀絲狀體濺到瓶壁，造成生物量的減少，所以有必要進(jìn)一步探究通氣量和培養(yǎng)體系大小對(duì)絲狀體生長的影響，優(yōu)化絲狀體工廠化培養(yǎng)條件。

海藻的生長不僅與其生長狀況有關(guān)，還受到外界營養(yǎng)鹽濃度的影響[23]。更換實(shí)驗(yàn)體系培養(yǎng)液可增加外源營養(yǎng)鹽，同時(shí)也可去除由藻絲代謝過程中產(chǎn)生的各種廢物，使得藻絲能夠保持良好的生長狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)中，各不同換水頻率組間的SGR差異性不大，可能是紅毛菜科的海藻相對(duì)于綠藻等而言對(duì)營養(yǎng)鹽的吸收較差[24]，且實(shí)驗(yàn)體系中接種藻絲的生物量較少，藻絲內(nèi)部對(duì)營養(yǎng)鹽吸收競爭較小，并不是影響其生長的重要因素，營養(yǎng)鹽的濃度相對(duì)藻絲的生物量而言過于飽和。實(shí)驗(yàn)體系生物量少且反應(yīng)體系較大，可減少換水頻率。研究實(shí)驗(yàn)生物量多少、反應(yīng)體系大小和換水頻率快慢，將有效合理利用人力、物力，達(dá)到資源利用最大化的目的。

4.2 培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜自由絲狀體PE和PC含量的影響

藻膽蛋白是紅藻的捕光色素蛋白，它的含量高低與其光合作用密切相關(guān)[25]。在本實(shí)驗(yàn)條件下，搖床培養(yǎng)組PE含量相對(duì)靜置培養(yǎng)組的相對(duì)較高，通氣培養(yǎng)組的相對(duì)較低；靜置培養(yǎng)組PC含量最高，搖床培養(yǎng)組次之，通氣培養(yǎng)組最低，但生長速率卻是搖床培養(yǎng)組最高，靜置培養(yǎng)組比通氣培養(yǎng)組較高。這說明自由絲狀體的生長速率與藻膽蛋白含量并非完全正相關(guān)。在培養(yǎng)方式發(fā)生改變時(shí)，搖床培養(yǎng)組PE含量略高于靜置培養(yǎng)組，搖床培養(yǎng)組PC含量卻低于靜置培養(yǎng)組?？赡苁窃寮t蛋白在實(shí)驗(yàn)環(huán)境改變時(shí)，其蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)水平上關(guān)鍵區(qū)域的穩(wěn)定性高于其他非關(guān)鍵區(qū)域，多肽鏈的柔性排列使藻紅蛋白在環(huán)境發(fā)生改變時(shí)保持穩(wěn)定的光譜特性，且藻紅蛋白在變形過程中其內(nèi)部熒光的傳遞能力高于藻藍(lán)蛋白[26]。

海藻具有豐富的內(nèi)部營養(yǎng)庫，能夠在饑餓的狀態(tài)下生存較長時(shí)間，且海藻具有通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)鹽水平防止細(xì)胞成分發(fā)生劇變的能力[23,27]。Hannach認(rèn)為紫菜葉狀體在營養(yǎng)鹽濃度提高情況下會(huì)合成更多的光合色素，主要包括藻膽蛋白，而絲狀體可能利用藻膽蛋白作為氮的儲(chǔ)存庫[28]。通氣培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的剪切力破壞了絲狀體的聚集狀態(tài)，造成正常細(xì)胞的損傷，可能進(jìn)而影響了藻絲對(duì)外界營養(yǎng)鹽的正常吸收。盡管外界營養(yǎng)鹽濃度較高，但當(dāng)絲狀體對(duì)外界營養(yǎng)鹽的吸收受阻時(shí)，可能會(huì)先開始消耗內(nèi)部氮存儲(chǔ)，以維持自身的正常生長，造成藻體內(nèi)部藻膽蛋白含量的下降。而換水頻率5 d組SGR大小、PE和PC含量之間的差異性相對(duì)于其他組不大，可能是持續(xù)性的換水能提供外源營養(yǎng)和去除代謝廢物，一定程度上能緩和通氣培養(yǎng)造成的損傷。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同培養(yǎng)方式對(duì)絲狀體的生長及藻膽蛋白含量能產(chǎn)生一定的影響，可在人工調(diào)控下促進(jìn)目標(biāo)色素的合成和積累。搖床培養(yǎng)可在短時(shí)間內(nèi)獲得較大生物量，保持絲狀體良好生長狀態(tài)，但搖床培養(yǎng)存在耗能大、難以放大等問題，因而可將搖床培養(yǎng)作為絲狀體的一級(jí)擴(kuò)增培養(yǎng)。換水頻率應(yīng)與培養(yǎng)體系、接種量等結(jié)合考慮，將可為藻種提供適量外源營養(yǎng)和排除代謝過程中產(chǎn)生的廢物，保持其良好生長狀態(tài)，且可有效利用環(huán)境資源，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。

致謝：感謝課題組的孫國棟、李雯詩和曾令昭等同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室工作及論文撰寫方向給予的建議和幫助。

[1] 丁蘭平，黃冰心，謝艷齊. 中國大型海藻的研究現(xiàn)狀及其存在的問題[J]. 生物多樣性，2011，19(6): 798-804.

Ding Lanping，Huang Bingxin，Xie Yanqi. Advances and problems with the study of marine macroalgae of China seas[J]. Biodiversity Science，2011，19(6): 798-804.

[2] Prasad P，Pullar D，Pratt S. Facilitating access to the algal economy: mapping waste resources to identify suitable locations for algal farms in Queensland[J]. Resources，Conservation and Recycling，2014，86: 47-52.

[3] 陶冉，位正鵬，崔蓉，等. 藻類色素蛋白的資源開發(fā)和應(yīng)用研究[J]. 食品工業(yè)科技，2010，31(4): 377-380.

Tao Ran，Wei Zhengpeng，Cui Rong，et al. Resource development and application of algal pigment protein[J]. Science and Technology of Food Industry，2010，31(4): 377-380.

[4] 張成武，殷志敏，歐陽平凱. 藻膽蛋白的開發(fā)與利用[J]. 中國海洋藥物，1995(3): 52-53.

Zhang Chengwu，Yin Zhimin，Ouyang Pingkai. Development and utilization of Phycobiliprotein[J]. Chinese Journal of Marine Drugs，1995(3): 52-53.

[5] Eriksen N T. Production of phycocyanin—a pigment with applications in biology，biotechnology，foods and medicine[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2008，80(1): 1-14.

[6] Chang C J，Yang Y H，Liang Y C，et al. A novel phycobiliprotein alleviates allergic airway inflammation by modulating immune responses[J]. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine，2011，183(1): 15-25.

[7] 王庭健，林凡，趙方慶，等. 藻膽蛋白及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 植物生理學(xué)通訊，2006，42(2): 303-307.

Wang Tingjian，Lin Fan，Zhao Fangqing，et al. Phycobiliprotein and its application in medicine[J]. Plant Physiology Communications，2006，42(2): 303-307.

[8] 湯曉榮，費(fèi)修綆. 光溫與壇紫菜自由絲狀體生長發(fā)育的關(guān)系[J]. 海洋與湖沼，1997，28(5): 475-482.

Tang Xiaorong，F(xiàn)ei Xiugeng. Relationship between light，temperature and growth，development of conchocelis ofPorphyrahaitanensis[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica，1997，28(5): 475-482.

[9] Drew K M. Conchocelis-phase in the life-history ofPorphyraumbilicalis(l.) Kütz[J]. Nature，1949，164(4174): 748-749.

[10] 曾呈奎，張德瑞. 紫菜的研究 Ⅰ.甘紫菜的生活史[J]. 植物學(xué)報(bào)，1954，3(3): 287-302.

Zeng Chengkui，Zhang Derui. Studies onporphyraⅠ. life history ofPorphyratenerakjellm[J]. Journal of Integrative Plant Biology，1954，3(3): 287-302.

[11] 陳國宜. 關(guān)于壇紫菜自由絲狀體的培養(yǎng)和直接采苗的研究[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào)，1980，4(1): 19-29.

Chen Guoyi. A study on the culture of free-living filaments and direct spore-collecting ofPorohyrahaitanensis[J]. Journal of Fisheries of China，1980，4(1): 19-29.

[12] Niu J F，Wang G C，Zhou B C，et al. Purification of R-phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis(bangiales，Rhodophyta) using expanded-bed absorption[J]. Journal of Phycology，2007，43(6): 1339-1347.

[13] 朱建一，鄭慶樹，陸勤勤，等. 條斑紫菜絲狀體懸浮培養(yǎng)研究[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，1997(2): 12-14.

Zhu Jianyi，Zheng Qingshu，Lu Qinqin，et al. Studies on suspending culture of conchocelis ofPorphyrayezoensis[J]. Journal of Aquaculture，1997(2): 12-14.

[14] Zhang W，Gao J T，Zhang Y C，et al. Optimization of conditions for cell cultivation ofPorphyrahaitanensisconchocelis in a bubble-column bioreactor[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology，2006，22(7): 655-660.

[15] 鄧祥元，張薇，姜鵬，等. 不同光生物反應(yīng)器培養(yǎng)壇紫菜絲狀體的比較研究[J]. 海洋科學(xué)集刊，2009，49: 138-143.

Deng Xiangyuan，Zhang Wei，Jiang Peng，et al. Comparison of photobioreactors for cultivation ofPorphyrahaitnensissporophytes[J]. Studia Marina Sinica，2009，49: 138-143.

[16] 李恒，李美真，徐智廣，等. 不同營養(yǎng)鹽濃度對(duì)3種大型紅藻氮、磷吸收及其生長的影響[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué)，2012，19(3): 462-470.

Li Heng，Li Meizhen，Xu Zhiguang，et al. Effect of nutrient supply on nitrogen and phosphorus uptake and growth in three species of macroalgae[J]. Journal of Fishery Sciences of China，2012，19(3): 462-470.

[17] 陳燁，裴魯青，嚴(yán)小軍，等. 磷對(duì)壇紫菜孢子囊枝形成的影響[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，2005，26(5): 1-4.

Chen Ye，Pei Luqing，Yan Xiaojun，et al. Effects of phosphorus on sporangial branchlets formation ofPorphyrahaitanensis[J]. Journal of Aquaculture，2005，26(5): 1-4.

[18] 駱其君，盧冬，費(fèi)志清，等. 生態(tài)因子對(duì)條斑紫菜自由絲狀體生長的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，1999，18(4): 6-9.

Luo Qijun，Lu Dong，F(xiàn)ei Zhiqing，et al. Effect of ecological factors on growth of free-living conochocelis ofPorphyrayezoensisUeda in Zhejiang[J]. Fisheries Science，1999，18(4): 6-9.

[19] Beer S，Eshel A. Determining phycoerythrin and phycocyanin concentrations in aqueous crude extracts of red algae[J]. Marine and Freshwater Research，1985，36(6): 785-792.

[20] 郭文竹. 環(huán)境因子對(duì)條斑紫菜孢子體生長發(fā)育的影響[D]. 青島: 中國海洋大學(xué)，2012.

Guo Wenzhu. Effects of environmental factors on the growth and development of Pyropia/Porphyra yezoensis sporophyte[D]. Qingdao: Ocean University of China，2012.

[21] 張美如，陸勤勤，胡傳明，等. 營養(yǎng)鹽濃度等因子對(duì)條斑紫菜(PorphyrayezoensisUeda)種質(zhì)擴(kuò)增影響研究[J]. 現(xiàn)代漁業(yè)信息，2009，24(4): 3-6.

Zhang Meiru，Lu Qinqin，Hu Chuanming，et al. A study on effect of nutrient concentration and other factors on the germplasm amplification ofPorphyrayezoensisUeda[J]. Modern Fisheries Information，2009，24(4): 3-6.

[22] Li Y L，Yang Y，F(xiàn)u C H，et al. Production of glycyrrhizin in cell suspension ofGlycyrrhizainflatabatalin cultured in bioreactor[J]. Biotechnology & Biotechnological Equipment，2012，26(5): 3231-3235.

[23] 董雙林，劉靜雯. 海藻營養(yǎng)代謝研究進(jìn)展——海藻營養(yǎng)代謝的調(diào)節(jié)[J]. 青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版，2001，31(1): 21-28.

Dong Shuanglin，Liu Jingwen. Advance in the studies on nutrient metabolism of seaweeds[J]. Journal of Ocean University of Qingdao(Natural Science)，2001，31(1): 21-28.

[24] 王翔宇，詹冬梅，李美真，等. 大型海藻吸收氮磷營養(yǎng)鹽能力的初步研究[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2011，32(4): 67-71.

Wang Xiangyu，Zhan Dongmei，Li Meizhen，et al. Preliminary studies on the nitrogen and phosphorus absorption capability of macroalgae[J]. Progress in Fishery Sciences，2011，32(4): 67-71.

[25] Theiss C，Schmitt F J，Pieper J，et al. Excitation energy transfer in intact cells and in the phycobiliprotein antennae of the chlorophylldcontaining cyanobacteriumAcaryochlorismarina[J]. Journal of Plant Physiology，2011，168(12): 1473-1487.

[26] Liu L N，Su H N，Yan S G，et al. Probing the pH sensitivity of R-phycoerythrin: investigations of active conformational and functional variation[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics，2009，1787(7): 939-946.

[27] 錢魯閩，徐永健，王永勝. 營養(yǎng)鹽因子對(duì)龍須菜和菊花江蘺氮磷吸收速率的影響[J]. 臺(tái)灣海峽，2005，24(4): 546-552.

Qing Lumin，Xu Yongjian，Wang Yongsheng. Effects of nutrient availability on the uptake rates of nitrogen and phosphorus byGracilarialemaneiformisandG.lichevoide[J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait，2005，24(4): 546-552.

[28] Hannach G. Spectral light absorption by intact blades ofPorphyraabbottae(rhodophyta): effects of environmental factors in culture[J]. Journal of Phycology，1989，25(3): 522-529.

Influence of cultivation methods and the frequency of the medium on the growth and phycobiliprotein content of free living conchocelis ofPorphyrahaitanensis

Ding Lanping1，Yan Zewei1，Zhang Quanliang1，Xu Peihang1，Huang Bingxin1

(1.MarineBiologyInstitute，ShantouUniversity，Shantou515063，China)

The cultivation methods ( standing, rocking, ventilating) and the frequency in changing water (once in 5 d, 7 d, 10 d, 20 d ) were studied on influence of the growth and phycobiliprotein ( PE, PC) content of free living Conchocelis ofPorphyrahaitanensis. The results show that under the condition of rocking, its growth is better, which SGR can reach 10.832 7%-10.891 5%; and its PE content is higher than that of under the condition of standing but lower than that of under the condition of ventilating, and the highest value is 36.816 8 mg/g. Under standing, the PC content reaches the highest, which higher than that of under rocking, and it reaches the lowest under ventilating with value 1.082 4 mg/g. Under the same culture way, the frequency in changing water does not much affect the SGR of free living Conchocelis. However, when the frequency is once in 20 d, its PE and PC contents are higher than other frequency except those of under the condition of ventilating. The ANOVA results show that interaction between the culture methods and water changing frequency does not exist on the SGR, PE and PC content of the conchocelis. It provides an experimental and theoretical basis for free living Conchocelis ofPorphyrahaitanensisapplying to industrial application in food processing and pigment picking industry.

conchocelis; SGR; PE; PC; culture methods; frequency of the medium

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.06.012

2014-07-31；

2015-03-30。

國家科技支撐項(xiàng)目(2012BAC07B05)；國家自然科學(xué)基金(31270257)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011B031100010，2012A020200007)；廣東省高等學(xué)校人才引進(jìn)項(xiàng)目(2011年)；汕頭市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012-171)。

丁蘭平(1969—)，男，湖北省蘄春縣人，教授、研究員，研究方向?yàn)楹Ｔ鍖W(xué)。E-mail:lpd2118@hotmail.com

*通信作者：黃冰心(1974—)，女，福建省莆田市人，副教授，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笊锛夹g(shù)及藻類資源利用。E-mail：bxhuang@stu.edu.cn

S917.3

A

0253-4193(2015)06-0114-06

丁蘭平，顏澤偉，張全亮，等. 不同培養(yǎng)方式及換水頻率對(duì)壇紫菜(Porphyrahaitanensis)自由絲狀體生長及藻膽蛋白含量的影響[J].海洋學(xué)報(bào)，2015，37(6)：114—119，

Ding Lanping，Yan Zewei，Zhang Quanliang，et al. Influence of cultivation methods and the frequency of the medium on the growth and phycobiliprotein content of free living conchocelis ofPorphyrahaitanensis[J]. Haiyang Xuebao，2015，37(6)：114—119，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.06.012