尖针杆藻营养成分分析

尖针杆藻营养成分分析

神圣针杆藻是一种淡水藻类。在分类上，它属于硅藻门脉无壳缝状物的广东针杆藻，细胞呈长杆状。壳面披针形,中部宽,从中间到两端逐渐狭窄,末端圆形或近头状;假壳缝狭窄,线形,中央区长方形,横线纹细、平行排列,在10μm内10-18条;带面细线形。细胞长62-300μm。色素带状,2个,具蛋白核。自然水体中分布广泛,常在低温、高溶氧、贫营养性的水体中形成几近单一的优势种群,在冬春两季特别适于尖针杆藻的生长。当自来水厂引入富含尖针杆藻的水源水后,会堵塞滤池、影响凝聚、沉淀,针杆藻会在滤料表面板结成藻类泥糊堵塞滤池,其直接影响是反冲洗周期缩短和反冲耗水量呈几何级数增长。此外由于光合作用,水中pH值升高,以及由于藻类作用,水中溶解氧增加,使矾花上浮也影响沉淀。对尖针杆藻主要营养成分进行分析检测,找出堵塞滤池的原因,为下一步的常规工艺处理含尖针杆藻的原水提供理论数据。1.材料和方法1.1培养条件及光期实验中用的尖针杆藻均由本实验室培养保存。培养条件:培养温度控制在(15±1)℃,pH为7.2,光照强度2600lux,光期:暗期=16h:8h。培养基成分见文献。1.2实验方法1.2.1测定藻液中总吸光值的测定用显微镜观察藻细胞的生长状态,再用血球计数板计算细胞数目。然后用藻种用纯水稀释成一个标准系列,在254nm处的测定其吸光值,作出曲线,再每天定时取一定量的藻液,适当稀释后,用瓦里安caryUV-400紫外可见光分光光度计测定培养液在254nm处的吸光值,利用吸光值在曲线上查出每毫升藻液所含的个数。通过和显微镜镜检的数值对比,得出的结论一致,以此来判断藻液的生长情况。1.2.2上清液的制备藻细胞油脂的测定方法参见文献。取1g藻粉,加入3mL氯仿/甲醇(2:1)溶液混匀,室温下搅拌20min,然后8000r/min离心10min,取上清液。重复上述实验2次,合并所有上清液于已经称好质量的试管中,置于70℃水浴上挥发干溶剂,然后在红外干燥箱中低温烘干,称质量,得到油脂的质量。1.2.3丙酮溶液提取叶绿素的测定方法参见文献。取10mL藻液,l万r/min离心5min,去上清液后加入80%丙酮5mL,置于4℃冰箱中提取24h。然后取出离心,取上清丙酮提取液在cary一400中测其吸收光谱,并用下列公式计算总叶绿素含量:总叶绿素含量(μg/ml)=7.15A663+18.71A6471.2.4naoh调ph取0.5g藻粉于试管中,加入6mol/LHCl10mL、水15mL,于沸水浴中加热30min,冷却后以6mol/LNaOH调pH至中性,以水定容到100mL,然后过滤。取滤液10mL于100mL容量瓶中,再以水定容至100mL。溶液中的还原糖含量用3,5一二硝基水杨酸法测定。藻细胞的总糖含量用下列公式计算:总糖(%)=还原糖×0.9多糖水解后,葡萄糖分子残基上加了一分子水,因此在结果中需要扣除已加入的水量,测定所得糖量乘以0.9即为实际样品中总糖量。1.2.5考马斯-奔驰法bradford法1测定了藻细胞的总蛋白质含量，文献[9-10]2.藻种的营养成分尖针杆藻中油脂、叶绿素、总糖、蛋白质的含量见表1。从表1可以看出,在相同实验条件下,尖针杆藻含有大量的油脂,总脂含量高达细胞干重的2.53%。至目前为止国内外对此研究很少,国外也只对硅藻生化成分的研究较多,目前,在硅藻的多种无机元素,如Ca、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu等,以及硅藻氨基酸、β-胡萝卜素等方面都做了很多研究,而硅藻油脂方面只有些关于油脂成分的报道和利用硅藻油脂开发生物柴油方面的报道,但是,在尖针杆藻的营养成分方面,对于油脂的研究还没有,也没有利用尖针杆藻的报道。从表1还可以看出,尖针杆藻叶绿素含量也较高,达细胞干重的1.30μg/mg。藻体内的叶绿素能利用光能和热能进行光合作用而产生糖和淀粉,同时释放氧气,在养殖池内,藻类制造的氧气量占80%,其余由搅动、空气、以及微生物所产生,藻类产生的糖和淀粉是水生生物的营养源。可见,在培养过程中藻类是非常重要而且必要的。尖针杆藻多糖含量是细胞干重的2.13%,这是通过大量的实验分析检测出来的。本实验所测定的藻种的蛋白质含量在数值上较低,原因可能是由于本实验是用未经干燥的湿藻细胞计算。由于湿的藻细胞含有大量的水分,这使得蛋白质含量在数值上表现较低。不同藻类中都会含有不同含量的蛋白质,这是不争的事实,已经有相当多的关于螺旋藻、盐藻、刺松藻蛋白质方面的报道,大多数都以干燥粉计算蛋白质的含量,却没有以湿藻细胞计算的,致使在这一数值上一直是空白。3.营养成分分析水是生命之源,更是人类赖以生存发展不可缺少的宝贵资源,在城市供水高速发展、供水需求矛盾已基本缓解的背景下,国家对水质的新标准(GB5749—2006)的实施,标志着城市供水的战略重点已由增加满足水量转向提高和改善水质。因此,保证供水水质和供水安全,既是政府的重要职责,更是供水企业必须具备的最基本最重要的条件。本试验所研究的硅藻中尖针杆藻的营养成分分析,这是在以前的报道中没有的,在很多淡水水库都存在尖针杆藻,当尖针杆藻成为优势种群时,常规处理工艺的水厂如用含大量尖针杆藻的原水就会发生滤池堵塞的情况,就会增大混凝剂、消毒剂用量;缩短反冲洗周期;加大反冲洗水量,影响常规处理工艺处理效果,增大供水成本。大量的藻类还会影响水质,产生色、臭、味,分泌一些藻毒素,影响着人体健康。世界卫生组织曾指出:人的疾病80%与饮水有关。有资料证明,许多疾病与饮水的品质有直接关系。对于尖针杆藻研究不应仅仅局限在一些简单营养成分的分析上,而应对尖针杆藻堵塞滤池