藻類培養

2.2.1 藻類的分類與特徵

藻類(拉丁文為 Algae)，這個名詞最早即定義為低等的水生植物，而與 一般陸地植物區分，但其實藻類的蹤跡並不僅限於水中，舉凡陸地(如石頭、

土壤、建築物上)、水域(淡水、海水、半鹹水)，甚至沙漠、雪地或溫泉中 都有藻類的蹤影[徐明光，民 88]。藻類與植物具有共同的特點是具有光合 作用 (photosynthesis)的能力，幾乎所有藻類都具有葉綠素 a，能吸收光能和 營養鹽類而行光合作用。

傳統的藻類分類學主要依據藻體色素種類、細胞壁成分、鞭毛數目、

型態構造、光合作用儲存產物、著生位置等進行區分，而伴隨著科技發展 及儀器的進步，學者對藻類的區分更為詳細，Bold and Wynne 已將藻類區 分成十個藻門，如表 2. 1 所示[Bold and Wynne, 1985]。此外，也有學者將金 黃藻門中的黃藻綱和矽藻綱提升成黃藻門(Xanthophyta)及矽藻門

(Bacillariophyta)而成為十一個藻門[徐明光，民 88]。

藻類在長期演化過程中，以自身的構造、生理特點適應著生活環境，

從而形成了各種生態群。就藻類依其在水中生活的習性可分為(1)浮游性、

(2)底棲性、(3)附著性、(4)共生性等四大類，以前三者居多。其中的浮游性 藻類，個體大小通常在數微米到兩百微米間，僅少數種類超過兩百微米[徐 明光，民 88]，因此用肉眼看不清其形態和結構，必須使用顯微鏡觀察，又 稱之為「微藻」 (Microalgae)。微藻會漂浮在水層中，雖然有些微藻具有鞭 毛，但仍無法抵抗較大外力的擾動。微藻個體雖小，但種類多，數量也多，

包括了藻類的絕大部分，如生活在海洋中的矽藻和甲藻等浮游藻類是海洋 重要的初級生產者，而淡水中種類最多則包含藍綠藻門、綠藻門、裸藻門、

矽藻門[梁象秋等，民 87]。

表 2.1、藻類在系統學上的分類

門 (Division) 俗名 (Common name) 藍綠藻門 (Cyanophyta) 藍綠藻 (Blue-green algae) 原綠藻門 (Prochorophyta)

綠藻門 (Chlorophyta) 綠藻 (Green algae) 輪藻門 (Charophyta) 輪藻 (Stoneworts ) 裸藻門 (Euglenophyta) 游藻 (Euglenoids) 褐藻門 (Phaeophyta) 褐藻 (Brown algae)

金黃藻門 (Chrysophyta) 黃藻，矽藻 (Golden, yellow-green algae, diatoms) 甲藻門 (Pyrrhophyta) 甲藻 (Dinoflagellates)

隱藻門 (Cryptophyta) 隱藻 (Cryptomonads) 紅藻門 (Rhodophyta) 紅藻 (Red algae)

2.2.2 藻類油脂生成

藻類三酸甘油脂 (Triacylglycerol, TAG_S)的合成如圖 2. 2 所示[Hu, 2008]。帶有 CoA 的脂肪酸鏈(Acyl-CoA)藉由 cytosolic glycerol-3-phosphate acyl transferase 轉移至 glycerol-3-phosphate (G-3-P)的 1 和 2 位置上，產生中 間產物 phosphatidic acid (PA)，PA 被去磷酸酶(Phosphatidic acid phosphatase) 去磷酸化後，形成 diacylglycerol (DAG)。最後 DAG 經由 diacylglycerol acyltransferase 所催化將第三個 Acyl-CoA 轉移至 DAG 上第 3 個位置。

圖 2.2、藻類三酸甘油脂合成途徑 (1) Cytosolic glycerol-3-phosphate acyl transferase.

(2) Lysol-phosphatidic acid acyl transferase.

(3) Phosphatidic acid phosphatase.

(4) Diacylglycerol acyl transferase.

2.2.3 藻類生長與脂質生成的影響因子

藻類脂肪酸的組成及 TAG_S的含量與種或株特異性有關，且最終可歸因

於生物體內遺傳訊息所控制的結果，而藻類在較適生長或有利的環境條件 下只會生產少量的 TAGs，反之，當藻類生長於具壓力的條件下，由於某些 化學或物理因子的刺激下，常會有大量 TAGs 的合成累積，並伴隨著細胞中 脂質和脂肪酸組成有不同的變化[Hu, 2004]，影響藻類的生長和脂質生成的 影響因素可分為三大部分，包含化學性因素、物理性因素以及生物性因素，

如表 2. 2 所示。

表 2.2、影響藻類生長及脂質生成的因子

化學性因子 營養源

鹽度

培養基酸鹼度

物理性因子 溫度

光照強度 光照週期

生物性因子 藻株生長期及年齡