培养条件对发状念珠藻多糖产量的影响

7．1．3　培养条件对发状念珠藻多糖产量的影响

7．1．3．1　不同光照强度下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

发状念珠藻细胞在20μmol· m^－2· s^－1、40μmol· m^－2· s^－1和60μmol· m^－2· s^－1三个不同光照强度下培养20天，收获时测定培养液中多糖含量的结果表明，培养液中发状念珠藻细胞胞外多糖的产量受光照强度变化的影响，在光照强度为60μmol· m^－2· s^－1时多糖产量最高，但若以单位细胞重量计，则3个不同光照强度下多糖产量间无明显差异，表明光照强度的改变并未对发状念珠藻细胞多糖分泌能力产生明显影响，单位体积培养液中多糖产量的差异是由于细胞浓度不同造成的（表7－3）。

表7－3　不同光照强度下培养20天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．2　不同温度下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

不同温度下培养发状念珠藻细胞的结果表明，培养液中多糖产量以25℃时最高（表7－4）。

表7－4　不同温度下培养20天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．3　不同初始pH值下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

培养基初始pH值对于发状念珠藻细胞胞外多糖积累同样有显著的影响，多糖产量随培养基初始pH值的升高而增加（表7－ 5），表明碱性条件有利于发状念珠藻多糖的积累。

表7－5　不同初始pH值下培养20天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．4　不同初始硝酸钠浓度下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

无氮及不同初始硝酸钠浓度培养基中发状念珠藻多糖产量如表7－6所示。培养基中添加硝酸钠发状念珠藻细胞胞外多糖产量明显高于无氮培养，说明培养基中加入化合态氮有利于发状念珠藻细胞多糖分泌，但在含硝酸钠培养基中，单位细胞多糖产量却随硝酸钠初始浓度的增加而下降，表明在有氮培养基中，较高的C／ N有利于胞外多糖的产生。

表7－6　不同初始硝酸钠浓度下培养20天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．5　不同初始磷酸盐浓度下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

初始磷酸盐浓度对发状念珠藻多糖产量的影响如表7－7所示。培养基中有磷酸盐存在时发状念珠藻细胞多糖产量较无磷酸盐时显著提高，多糖产量在磷酸二氢钾初始浓度为8．75mmol· L^－1时达到最大，随后随磷酸二氢钾初始浓度的增加略有下降。不同初始磷酸二氢钾浓度下单位细胞多糖产量并无明显变化，表明磷酸二氢钾浓度变化能够影响细胞的生长速率，但并不改变细胞多糖的合成速率。

表7－7　不同初始磷酸盐浓度下培养20天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．6　不同通气量下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

通气量对发状念珠藻细胞胞外多糖产量也具有显著影响。通气量由0．4vvm增加到0．8vvm时，细胞多糖产量提高了60%，通气量进一步增加到1．1vvm时，虽然细胞浓度不再增加，但细胞多糖产量仍有提高，表明高通气量有利于发状念珠藻细胞合成多糖（表7－8）。

表7－8　不同通气量下培养16天发状念珠藻细胞胞外多糖产量

7．1．3．7　不同搅拌速率下发状念珠藻细胞胞外多糖产量

在光反应器中培养发状念珠藻细胞时，低搅拌速率下发状念珠藻细胞分泌的胞外多糖没有完全溶解到培养基中，而是构成了细胞荚膜或黏液结构（详见6．6．3）。因此，对于在不同搅拌速率下光反应器中培养的发状念珠藻细胞，如果仅仅测定释放到培养基中的多糖，是不能正确反映细胞的多糖产量。表7－9显示了收获时在不同搅拌桨叶尖速率下释放到培养基中的多糖（RPS）产量、单位细胞荚膜多糖（EPS）产量、单位体积培养基总多糖（TPS）产量和单位细胞TPS产量。结果表明，不同速率下发状念珠藻多糖产量具有显著差异。在搅拌桨叶尖速率为0．3m· s^－1和0．5m· s^－1时，由于细胞分泌物贴附于细胞外构成荚膜或黏液层，而不是溶解于培养基中，造成培养液中多糖含量很低，而荚膜多糖产量较高。而当叶尖速率提高到0．8m· s^－1和1．0m· s^－1时，由于剪切力的作用，细胞表面的黏液被从细胞表面剥离，其中的多糖溶于水中，因此培养液中多糖产量较高，荚膜多糖产量则明显下降。

表7－9　不同叶尖速率下培养16天发状念珠藻细胞多糖产量

在搅拌桨叶尖速率为1．5m· s^－1时，RPS和EPS产量均明显低于0．8m· s^－1和1．0m· s^－1速率下，说明培养中过高的剪切不利于发状念珠藻细胞多糖的积累。尽管0．8m· s^－1速率下EPS产量较低，但对于总多糖（TPS）产量而言，该叶尖速率是最为适宜的。

低叶尖速率下（0．3m· s^－1和0．5m· s^－1）发状念珠藻细胞由于胞外有黏液层包被，因而细胞荚膜多糖含量较高，具有较高的营养和保健价值，且细胞产量与0．8m· s^－1和1．0m· s^－1叶尖速率下相近（详见6．6．3），因此，低搅拌转速适宜于以获取发状念珠藻细胞为目的的培养。提高搅拌转速，可以使发状念珠藻细胞分泌的多糖不断溶于培养基中而不是粘附在细胞表面，从而可以直接从培养基中提取发状念珠藻多糖，不必再从发状念珠藻细胞中提取，简化了提取工艺，因此适宜于以生产发状念珠藻多糖为目的的培养。