藻類培養與生長分析

3.3.1 藻種

四尾柵藻，綠藻門，綠球藻目，柵藻科，柵藻屬。四尾柵藻分佈極廣，各種 靜水水體中，尤以小水塘、溝渠、湖泊、水庫等大水體的淺水部分及水草間為 多，生長盛期在夏季。集結體由2，4 或 8 個細胞組成，直線排成一行。細胞長 圓形或長圓柱形，兩端寬圓無齒，外側細胞兩端各具1 根長而粗壯且略彎的刺，

中間細胞無刺。其細胞較小，細胞直徑3-8 μm，長 7-22 μm，刺長 7-15 μm。國 內主要分佈於浙江；湖北；重慶；河南；黑龍江；吉林；福建等。實驗所用四尾 柵藻藻種購買於中國科學院淡水藻種庫，拉丁屬名Scenedesmus，拉丁种名 Scenedesmus quadricauda，藻種編號：FACHB-1475，實驗室條件下儲藏。

圖 3-2. 四尾柵藻不同變種圖例（比例尺=10 μm）

Source：中國淡水藻志第七卷

3.3.2 培養基

本研究中四尾柵藻採用經高溫滅菌後的BG-11（Blue-Green medium）培養基

（Stanier et al., 1971）。培養基具體成分見表 3-3。

表 3-3. BG-11 配方

5. 選擇無污染、生長旺盛、顏色正常的藻液，3000 r/min 離心 10 min 後收 集藻細胞進行接種，在滅菌的超淨工作台內吸取一定體積離心後的藻細 胞到培養基中，藻液與培養基的比例約為1：30，接種的時間為上午的 10 時~下午 1 時，接種完成後搖勻用移液槍吸取 1 mL 混合液於離心管 中，測其OD 值。（所有進入無菌工作台的物品都需要經過 75%的酒精消 毒，接種前後的錐形瓶瓶口都需要經酒精燈烘烤消毒，以保證藻種不受 污染。）

6. 完成後將其置於智能光照培養箱中進行培養（如圖3-4），光照強度為 2400-4800 lux，光暗比 12 h：12 h，溫度為 25±1 ℃（見圖 3-3）。接種後 每天定時搖晃錐形瓶4 次，當藻類生長到後期時，增加每天搖動次數，

利於瓶內外空氣交換以及防止微藻粘壁或沉澱。

7. 部分錐形瓶中的藻類進行完全培育，獲知其生長規律。餘下錐形瓶中的 藻液，一般在14~20 天時進行移樣以擴大培養進行後續吸附等實驗。

圖 3-3. 培養微藻過程中的照明程序

圖 3-4. 智能光照培養箱（開燈、關燈狀態）

3.3.4 藻類生長之測定（分光光度計法）

在藻類培育過程中，需要不斷檢測其生長狀況。由於細胞計數法、稱重法以 及水滴計數法的工作量大，操作過程都較為麻煩，耗時較長，所以本實驗採用濁 度法——即利用分光光度計（見圖3-5）測定藻液光密度值（OD）來間接反映細 胞密度。它的基本原理是建立在光與物質相互作用的基礎上的，當光子和某一溶 液中吸收輻射的物質分子相碰撞時，就發生吸收，測量其吸光度值的大小可反映 某種物質存在的量的多少。從各種微藻的OD 值曲線可以看出，藻類的吸收光譜 曲線具有明顯的相似性，最大吸收峰即光密度值位於670~680 nm 處（Parab, N.

D. T., & Tomar, V. 2012）。

圖 3-5. 分光光度計

故本實驗選用680 nm 作為測量波長，詳細操作如下：

1. 分光光度計開機15 min 後，將所測波長調至 680 nm，使用去離子水進 行歸零。

2. 從藻液放入培養基後開始計時，分別於0、2、4、7、10、14、17、22、

26 天時將錐形瓶取置超淨臺內，搖晃均勻後用移液槍移取 1 mL 待測藻 液至比色皿中。

3. 再用同一把移液槍移取2 mL 去離子水於比色皿中（即將藻液稀釋 3 倍，當藻類生長到後期時應注意擴大稀釋倍數，保證待測OD680≤0.6），

反復吸放3 次，使其混合均勻。快速將混合後的比色皿置入分光光度計 中，測得吸光數值（OD680）。

4. 每個待測藻液均進行3 重複後取平均值，然後繪製以藻類 OD680值為縱 坐標、時間為橫坐標的關係圖，則得到藻類生長曲線，從而觀察到藻類 不同生長時期的特點。

3.3.5 藻細胞比生長速率之測定

通過對藻類生長速度的測定，可以掌握微藻的生長狀況，為後續試驗提供依 據。藻類比生長速率（μ）是在某一時間間隔內藻類生長的速率（Schlesinger et al.1981)，其計算公式是：

𝐶 =𝑊_!− 𝑊_#