不同环境因子对深圳海滨地木耳生长和多糖特性的影响

聂磊　杨小东　廖宝林

摘要：采用正交试验分析了不同环境条件对念珠藻地木耳（Nostoc commune Vauch）生物量和多糖分泌的影响。结果表明，在适宜的温度、光强、盐度和UV-B处理对地木耳的生长、胞外多糖分泌及其抗氧化能力有明显的促进作用。培养条件为光照强度100 μmol/（m2·s）、温度30 ℃、NaCl浓度0 mmol/L和UV-B辐射强度10 kJ/（m2·d）时，地木耳有最大的相对生长率；光照强度200 μmol/（m2·s）、温度35 ℃、NaCl浓度40 mmol/L和UV-B辐射强度20 kJ/（m2·d）时，胞外多糖的分泌强度最高，温度和UV-B处理分别对相对生长率和胞外多糖含量的提高有显著效果。

关键词：地木耳（Nostoc commune Vauch）；生长；胞外多糖；环境因子

中图分类号：Q914.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）09-0058-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.09.013

Impact of Different Environmental Factors on Growth and Polysaccharides Characteristics of Nostoc commune Vauch From Shenzhen Seashore

NIE Lei1，YANG Xiao-dong2，LIAO Bao-lin2，HAN Jing1

（1.Faculty of Environmental Engineering，Shenzhen Institute of Information Technology，Shenzhen 518172，China；

2.Research Institute of Guangdong Ocean University in Shenzhen，Shenzhen 518120，China）

Abstract： Impact of different environmental factors on growth and polysaccharides characteristics of Nostoc commune Vauch from Shenzhen seashore were analysed by orthogonal experiment. The results showed that under the appropriate conditions of temperature，illumination intensity，inorganic salt and UV-B treatment，the relative growth rate（RGR），the content and the anti-oxidant capacity of extracellular polysaccharides were significantly stimulated. The culture conditions were that 30 ℃ temperature，0 mmol/L NaCl，100 μmol/（m2·s） illumination intensity and 10 kJ/（m2·d） UV-B treatment，the relative growth rate was the highest. When the conditions were that 35 ℃ temperature，NaCl concentration at 40 mmol/L，illumination intensity at 200 μmol/（m2·s） and UV-B treatment at 20 kJ/（m2·d），the extracellular po1ysaccharides concentration were the highest. The most significant factor for the relative growth rate（RGR） and EPSs were temperature and UV-B treatment，respectively.

Key words： Nostoc commune Vauch；growth；extracellular polysaccharides；environmental factors

地木耳即普通念珠藻（Nostoc commune Vauch），为一种世界广泛分布的单细胞陆生固氮蓝藻，美味可口、营养丰富。地木耳主要分布在富含钙的石灰岩山区和喀斯特岩溶地带，具有极强的抗旱、耐高温高光等逆境适应能力，在生长繁殖过程中分泌大量具有生物活性的多糖物质是其抗逆性强的重要原因，尤其分泌的胞外多糖（Extracellular Po1ysaccharides，EPSs）， 在环保、食品、医药等领域具有广泛的应用前景[1]。迄今为止，国内外已对地木耳多糖有了大量的研究，主要集中在生物成分、活性及药理性质等方面，对于地木耳是如何适应不同逆境条件以及在逆境条件下地木耳胞外多糖的分泌等问题鲜见报道[2]。因此，本研究通过分析不同光照强度（光强）、盐度、温度和UV-B条件下深圳海滨岩溶地区地木耳生长和多糖分泌的影响，以期为地木耳的生物多糖生理机制研究以及生物资源开发利用提供思路。

1 材料与方法

试验用地木耳样品2015年11月采集于深圳大鹏湾裸露的石灰岩上，采集时天气晴朗，温度为（25±1） ℃。从试管中挑取地木耳，灭菌3～4次后接种到三角瓶中，用灭菌好的BG11培养基培养，环境温度控制为25 ℃，光强为50 μmol/（m2·s），光周期为12 h∶12 h的人工气候箱内活化一周，每天早、中、晚各振荡一次，避免藻种结块生长，每隔2 d换一次水，通气培养。不同环境因子设定条件：温度分别设置25（T1）、30（T2）、35 ℃（T3）3个处理；光强处理分别为50（L1）、100（L2）和200 μmol/（m2·s）（L3）；無机盐处理在基础培养基BG-11上，分别配置0（S1）、40（S2）和80 mmol/L（S3）浓度梯度的NaCl，调pH至8.0；UV-B辐射设置3个处理，即无辐射（U1）、10 kJ/（m2·d）的中度辐射（U2）和20 kJ/（m2·d）的高辐射（U3）。培养15 d后，测定生长和生理生化指标。