辐照强度和氮源对尖刺藻（Scenedesmus acuminatus）的生长、细胞大小以及蛋白质、碳水化合物和脂质含量的影响

《Journal of Applied Phycology》：Effect of irradiance and nitrogen source on the growth, cell size, and the content of proteins, carbohydrates and lipids of Scenedesmus acuminatus

本研究评估了氮源（硝酸盐/铵态氮）与光照强度（50/100/200 μmol photons/m2/s）对微藻Scenedesmus acuminatus生长速率、细胞尺寸、生物量积累及组成的影响，发现铵态氮在低光照下促进生长，而硝态氮在高光照下提升生物量，蛋白质、脂质及碳水化合物分别在不同条件达峰值，凸显其在水产养殖和生物技术中的应用潜力。

　　

摘要

本研究评估了氮源和光照强度对来自墨西哥下加利福尼亚的本土菌株Scenedesmus acuminatus的生长、细胞大小、生物量产生及其近似成分的影响。实验中使用了两种氮源（硝酸盐和铵盐），最终浓度均为17.66 × 10^–4 M，并设置了三种光照强度（50、100和200 μmol光子 m^–2 s^–1）。在低光照强度（50 μmol光子 m^–2 s^–1）条件下，使用铵盐时获得了最高的生长速率（0.479 ± 0.01次分裂/天）。在硝酸盐培养条件下，增加光照强度会促进细胞宽度的增加，尤其是在生长停滞期。在低光照强度下，使用铵盐时，生长停滞期的蛋白质含量分别在50 μmol光子 m^–2 s^–1和100 μmol光子 m^–2 s^–1时达到峰值，分别为26.5%和27.1%。最高的脂质含量（28.0%）出现在使用铵盐且光照强度为50 μmol光子 m^–2 s^–1的指数生长阶段，而最高的碳水化合物含量（39.5%）则出现在使用硝酸盐且光照强度为200 μmol光子 m^–2 s^–1的指数生长阶段。硝酸盐以及光照强度为100和200 μmol光子 m^–2 s^–1的条件促进了总干重的增加，而使用铵盐则提高了生长速率。这些发现加深了我们对S. acuminatus生理特性的理解，并展示了其在水产养殖和生物技术应用中的多功能性。该菌株能够在低光照强度（50–100 μmol光子 m^–2 s^–1）下积累蛋白质，在较高光照强度（200 μmol光子 m^–2 s^–1）下积累脂质和碳水化合物，这使其成为根据具体培养目标进行定制化生物质生产（从幼虫饲料和功能性添加剂到生物燃料原料）的理想候选菌种。

本研究评估了氮源和光照强度对来自墨西哥下加利福尼亚的本土菌株Scenedesmus acuminatus的生长、细胞大小、生物量产生及其近似成分的影响。实验中使用了两种氮源（硝酸盐和铵盐），最终浓度均为17.66 × 10^–4 M，并设置了三种光照强度（50、100和200 μmol光子 m^–2 s^–1）。在低光照强度（50 μmol光子 m^–2 s^–1）条件下，使用铵盐时获得了最高的生长速率（0.479 ± 0.01次分裂/天）。增加光照强度会促进细胞宽度的增加，尤其是在生长停滞期。在低光照强度下，使用铵盐时，生长停滞期的蛋白质含量分别在50 μmol光子 m^–2 s^–1和100 μmol光子 m^–2 s^–1时达到峰值，分别为26.5%和27.1%。最高的脂质含量（28.0%）出现在使用铵盐且光照强度为50 μmol光子 m^–2 s^–1的指数生长阶段，而最高的碳水化合物含量（39.5%）则出现在使用硝酸盐且光照强度为200 μmol光子 m^–2 s^–1的指数生长阶段。硝酸盐以及光照强度为100和200 μmol光子 m^–2 s^–1的条件促进了总干重的增加，而使用铵盐则提高了生长速率。这些发现加深了我们对S. acuminatus生理特性的理解，并展示了其在水产养殖和生物技术应用中的多功能性。该菌株能够在低光照强度（50–100 μmol光子 m^–2 s^–1）下积累蛋白质，在较高光照强度（200 μmol光子 m^–2 s^–1）下积累脂质和碳水化合物，这使其成为根据具体培养目标进行定制化生物质生产（从幼虫饲料和功能性添加剂到生物燃料原料）的理想候选菌种。