[发明专利]一种利用透射电子显微镜鉴定螺旋藻藻丝沥水性能的方法

说明书

本发明涉及螺旋藻生产技术，旨在提供一种利用透射电子显微镜鉴定螺旋藻藻丝沥水性能的方法。该方法包括：从培植池中取钝顶螺旋藻的藻液，用毛细吸管显微分离法挑取长度≥300μm的藻丝单体，培养成藻丝群体；对所得藻丝群体取样，并利用透射电子显微镜观察；如果藻细胞内多磷酸盐颗粒呈弥散状且最大直径不大于0.2μm，表明被鉴定藻丝具有良好沥水性能；如果藻细胞内多磷酸盐颗粒呈聚集状且最大直径大于0.4μm，则表明被鉴定藻丝沥水性能差。本发明基于透射电子显微镜技术鉴别螺旋藻藻丝沥水性能高低，与传统方法相比，不仅简便、高效，而且成本低，并适合高通量筛检。

技术领域

本发明属于螺旋藻生产技术，特别涉及一种利用透射电子显微镜鉴定螺旋藻藻丝沥水性能的方法。

背景技术

螺旋藻(Spirulina)，是一种光合放氧、呈规则螺旋的原核丝状微藻，系蓝藻门(Cyanophyta)、颤藻目(Oscillatoriales)、颤藻科(Oscillatoriaceae)的一个属[武汉植物学研究,1997,15(4):369-374]。因富含优质蛋白和多种生物活性物质而受到国内外的极大关注，并已在大量研究的基础上形成了庞大的螺旋藻产业，成为目前全球研究开发规模最大，应用前景最广泛的经济微藻。目前国内外螺旋藻粉生产，普遍采用循环式跑道池培养，再用孔径约50μm的滤网过滤采收与清洗藻体，并沥至自然不滴水时，将藻泥喷雾干燥制得干粉。这一工艺虽成熟且已基本实现自动化，但因螺旋藻在培植过程中会因温度、光照、培养液成分等变化，藻丝会发生源于DNA突变的变短、变小、变直、沥水性能变差等多种变异，进而严重影响螺旋藻的采收与干燥[Journal of Phycology,2005,41(3):622–628]。目前，绝大多数螺旋藻基地藻体采收后沥至自然不滴水时，藻泥的含水量仍高达95％以上，即100kg藻泥干燥所得藻粉不足5kg，干燥1kg藻粉至少需消耗6元的燃油或天然气。如此高的干燥能耗，不仅极大限制了螺旋藻粉作为优质饲料蛋白源在畜禽和水产养殖等需求量更大领域的大规模应用，而且一些生产基地为降低干燥成本而擅自燃烧煤炭甚至柴薪，严重破坏生态、污染环境。为此，国内外近20多年来，一直试图利用连续离心、减压抽滤、吸附交换等脱水工艺，降低螺旋藻藻泥的持水量，但因藻体的沥水性能差、藻细胞的抗机械作用力性能低等原因，而均未能奏效。同时，国内外至今仍沿用“随机分离藻丝单体→培养成藻丝群体→室内转接培养→室外扩大培养→沥水性能检测→用于生产培植”，这一筛选高沥水性能螺旋藻藻丝的传统方法，工序繁琐、耗时长、成功率低，在实际生产应用中收效甚微。因此，有必要建立简便、高效、高通量判别螺旋藻藻丝沥水性能高低的方法，以满足当前国内外螺旋藻产业不断发展的实际需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种利用透射电子显微镜鉴定螺旋藻藻丝沥水性能的方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种利用透射电子显微镜鉴定螺旋藻藻丝沥水性能的方法，包括：

(1)从培植池中取钝顶螺旋藻的藻液，用毛细吸管显微分离法挑取长度≥300μm的藻丝单体，培养成藻丝群体；

(2)对步骤(1)中所得藻丝群体取样，并利用透射电子显微镜观察；如果藻细胞内多磷酸盐颗粒呈弥散状且最大直径不大于0.2μm，表明被鉴定藻丝具有良好沥水性能；如果藻细胞内多磷酸盐颗粒呈聚集状且最大直径大于0.4μm，则表明被鉴定藻丝沥水性能差。

本发明中，所述步骤(1)中的培养条件为：以40W日光灯为光源，培养液面的光照强度为54μmol photons·m^-2·d^-1；按光照12h和黑暗12h交替的方式控制光照条件，光照时温度28℃、黑暗时温度20℃。

本发明中，该方法具体包括：