发状念珠藻细胞培养

第六章　发状念珠藻细胞培养

通过采用节律性供水等措施，可以成功的实施发状念珠藻的大面积人工培养。然而，作为一项应用技术，发状念珠藻培养技术的实际应用受到了以下一些因素的制约： （1）发状念珠藻生长缓慢，人工培养条件下发状念珠藻的生长速度虽然较自然生长有显著的提高，但与其他蓝细菌和藻类相比，其生长速度依然很慢，因而造成培养周期长，生产成本高； （2）由于发状念珠藻对生长地生态条件尤其是水分条件的特殊要求，发状念珠藻的大规模培养只能在干旱地区野外进行，而这些地区通常缺乏水源，使发状念珠藻生长过程中的供水问题难以解决； （3）在禁止发状念珠藻的采收后难以获得大规模生产所需的大量藻种； （4）发状念珠藻贴附于地表生长，固着性差，培养过程中存在着遭受自然灾害，如暴雨、狂风等而造成巨大损失的可能性，无法实现工厂化生产和管理。以上这些因素使得以天然发状念珠藻为培养对象的栽培式生产在实际实施中面临着较大的困难，因此，有必要探索一种效率更高、可控性更强的发状念珠藻培养技术。

发状念珠藻是一个胶质复合体，在一个完整的发状念珠藻中，细胞分泌大量多糖物质包裹于藻丝体外形成胶质鞘，胶质鞘是发状念珠藻对干旱恶劣环境的适应，但胶质鞘结构限制了发状念珠藻细胞的生长，同时发状念珠藻细胞将光合作用的产物大量的分泌到细胞外，用于自身生长的能源和碳源不足，造成细胞生长十分缓慢。基于此原因，如果从发状念珠藻中分离细胞，对单体细胞或藻丝进行培养，将可以加快细胞的生长，在较短的培养周期内获得较高发状念珠藻生物量。同时，由于发状念珠藻细胞具有与其他丝状蓝细菌相似的特性，从而可以借鉴现有微藻的培养工艺，实现发状念珠藻细胞和代谢产物的工厂化生产。