Page 70 - 《渔业研究》2026年第1期

第 1 期 陈锦莉等： 培养条件对微拟球藻 FACHB-2541 生长和 EPA 合成的影响 67

综上可知，微拟球藻 FACHB-2541 最适宜的 3.2 氮浓度对微拟球藻 FACHB-2541 生长及油
光照强度为 75 µmol/（m ·s） 。 脂积累的影响
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氮浓度对微藻的生物量积累和生化组成具有显
3 讨论
著的调控作用。低氮浓度会限制微藻细胞合成有机
3.1 氮源种类对微拟球藻 FACHB-2541 生长及 物，影响生长；而当氮浓度过高时，NH 可能会
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油脂积累的影响 对微藻细胞产生毒性，通过抑制光合电子传递链或
氮是微拟球藻生长的关键营养元素，是合成蛋 解偶联光合磷酸化来降低能量转换效率，最终影响
白质、氨基酸及三磷酸腺苷等重要生物分子的主要 氮同化速率和碳氮平衡 [27] 。本研究中，以乙酸铵
成分。研究表明，微拟球藻在不同氮源条件下的生 作为氮源，在 50 mg/L 氮浓度条件下，微拟球藻
长和油脂积累表现出显著的差异，可能是由各类氮 FACHB-2541 生长速率较低，可能与氮源供应不足
源的利用效率及其代谢途径的差异导致的 [19] 。硝 限制了关键生物大分子（如蛋白质和核酸）的合成
酸钠需先在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的作用下， 有关，进而阻碍微藻细胞生长。在该条件下，微拟
催化还原为铵根（NH ） ，再通过谷氨酰胺合成 球藻 FACHB-2541 尽管生长受限，却获得了最高
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酶−谷氨酸合成酶途径被微藻同化利用，该代谢过 的油脂含量（59.75%） 。其机制可能是在低氮条件
程能耗较高且转化效率较慢，导致氮利用率偏 下，微藻细胞中乙酰辅酶 A 羧化酶活性降低，抑
低 [20] ；但其毒性较低，因此常作为微拟球藻培养 制了其将乙酰辅酶 A 转化为丙二酰辅酶 A，进而
的标准氮源。尿素为有机氮源，需要在胞内经脲酶 限制脂肪酸的生物合成 [28] 。这不仅限制细胞膜磷
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分解为 NH 与二氧化碳（CO ）后才能被进一步 脂的合成，抑制细胞分裂，还可能诱导细胞将碳流
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吸收利用，其氮利用效率的高低取决于微拟球藻脲 更多地转向油脂合成途径，从而导致油脂积累的增
酶活性 [21] 。有研究发现，与其他氮源相比，微拟 加。相比之下，在 200 mg/L 氮浓度条件下，微拟
球藻优先利用 NH 形式的氮源进行生长 [22] 。但 球藻 FACHB-2541 在早期（0~8 d）时快速积累生
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是，微拟球藻吸收培养基中氯化铵的 NH 会导致 物量，但在第 8 天后生长趋于停滞，这表明较高氮
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培养基的 pH 值变低，呈酸性。已有研究表明，微 水平虽然能促进初期生长，但过量 NH 可能引发
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拟球藻作为海洋微藻，最适宜合生长的 pH 值范围 氨毒胁迫，最终抑制微拟球藻 FACHB-2541 的后
为 7.5~8.5；过低的 pH 值则不利于微拟球藻的生长 续生长；值得注意的是，在该条件下，EPA 含量
和油脂合成 [23] 。 （19.79%）最高，说明充足的氮源更有利于 EPA 的
与氯化铵（强酸弱碱盐）不同的是，乙酸铵是 合成，这与张元博等 [29] 的研究结果一致。100 mg/L
一种弱酸弱碱盐。有研究指出，微拟球藻可以利用 处理组和 150 mg/L 处理组在整个培养期内的生物
乙酸为碳源进行同化生长和产物合成 [24] 。正如本 量均呈现稳定增长，表明该浓度区间的氮供应能够
研究所得结果（图 1）所示，与其他氮源相比，利 满足微拟球藻 FACHB-2541 持续增长的需求，且
用乙酸铵培养的微拟球藻 FACHB-2541 拥有更高 未造成氮源过量引起的抑制效应或碳氮失衡，是微
的生物量和氮消耗能力。由此可表明，乙酸铵不仅 拟球藻 FACHB-2541 良好生长的适宜范围。综合
为微拟球藻 FACHB-2541 生长提供氮源，还提供 考虑生物量、油脂含量及 EPA 产量，150 mg/L
了额外的碳源，进而促进营养物质吸收和微藻生 处理组在保持较高生物量的同时实现了 EPA 的最
长。为此，利用乙酸铵培养微拟球藻 FACHB-2541 大产出（142.67 mg/L） ，体现了最佳的生物量积
可作为混养培养模式。有研究表明，混养培养微藻 累与目标产物（EPA）合成的协调性。
细胞的生长性能优于自养培养 [25] 。此外，微拟球 3.3 光照强度对微拟球藻 FACHB-2541 生长及
藻可以利用乙酸盐延长碳链用于合成油脂 [26] ，这 油脂积累的影响
与本研究的实验结果一致。本研究中，在以乙酸铵 光照强度是影响微拟球藻的生长、生物量积累
作为氮源时，微拟球藻 FACHB-2541 的油脂含量 以及脂肪酸生物合成的关键环境因子 [30] 。适度的
最高可达 49.83%。综上所述，乙酸铵具有良好的 光照是微藻进行光合作用的基本前提，然而过高的
生物可利用性（既提供氮源又提供碳源） ，可使微 光照强度会导致光抑制效应，电子传递链受阻，进
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拟球藻获得更高的生物量、油脂含量及 EPA 产 而限制了碳固定效率。在本实验 200 µmol/（m ·s）
量，是本研究中最适宜的氮源。 高光照强度条件下，微拟球藻 FACHB-2541 生长