不同生长时期盐藻无机元素分析

王溪森1,2　谢小龙1,2　赵　利1,2　王　莉1　李　毅＊1

(1.中国科学院西北高原生物研究所,青海　西宁810008;

2.中国科学院研究生院,北京100039)

摘　要:测定了对数生长期和稳定期盐藻中10种无机元素K、Na、Ca、Mg、P、Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量。结果表明,稳定期盐藻中K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量比对数生长期都有不同程度的增加,Na、P的含量反而降低。

关键词:盐藻;无机元素;对数生长期;稳定期

中图分类号:Q 949.212　　文献标识码:A

盐生杜氏藻(Dunaliella salina)简称盐藻,隶属于绿藻门团藻目盐藻科杜氏藻属,绿色单细胞。盐藻在海水、咸水湖、盐池中生活,适应性很强,繁殖快。盐藻营养丰富,蛋白质含量高,因无细胞壁,营养成分容易被吸收。在一定条件下盐藻细胞中能积累大量的甘油、β-胡萝卜素。盐藻中β-胡萝卜素含量最高可达干重的14%[1],远远高于其它动物和植物体内的含量,是β-胡萝卜素的极好天然产源。盐藻具有很大的开发应用价值。李淑清等[2]对内蒙古吉兰泰杜氏盐藻的无机元素进行过测定,但不同生长期的盐藻中无机元素的变化情况未见报道。本文对对数生长期和稳定期的盐藻中的K、Na、Ca、Mg、P、Cu、Zn、Fe、Mn、Se 10种无机元素进行了测定比较,为盐藻的开发利用提供依据。

1　材料与方法

1.1　样　品

盐藻(Dunaliella salina)藻种购于中国海洋大学藻种库,编号C42。在培养瓶中一次性培养盐藻,当盐藻生长处于对数生长期时,离心藻液即得到对数生长期的盐藻;培养条件不变继续培养,当盐藻生长进入稳定期后,离心藻液得到的盐藻即是稳定期的盐藻。

1.2　仪　器

日立180/80原子吸收光谱仪;XDY-I型无色散原子荧光光谱仪;751G型分光光度计。

1.3　样品处理和元素分析

将盐藻样品放入适量的去离子水中充分混匀,离心,重复3遍。洗净的盐藻在干燥箱中60℃干燥,取出研磨粉碎备用。

中国盐藻网准确称取样品2.000 0 g,放入高温电炉于500～550℃灰化4 h,取出冷却后加入10 mLφ(HNO3)=50%的HNO3溶液,加热溶解灰分,转移至100 mL容量瓶中用无离子水定容。此溶基金项目:2001年中科院中组部“西部之光”人才培养计划项目;2003年国家科学技术部农业科技成果转化资金项目。

(1)稳定期盐藻中10种无机元素K、Na、Ca、Mg、P、Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量与对数生长期相比差异极其显著,P均小于0.01。K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量都有不同程度的增加。其中,K含量增幅最低,为2.75%;Se含量增幅最大,高达67.65%;Na、P的含量反而降低,分别降低5.25%、2.24%。

(2)K、Na、Ca、Mg、P是人体必需的5种宏量元素[3]。K离子对酸碱平衡的调节起着重要作用[4]。Ca除作为人体骨骼和牙齿的主要组成成分外,还具有增强毛细血管壁致密度、降低其通透性、抗炎消肿等作用[5]。Mg是人体内多种酶的辅基和激活剂,能提高酶的活性,加速新陈代谢,提高免疫力。缺Mg可引起动脉粥样硬化和心律失常[6,7]。Mg含量高可降低神经系统的兴奋性,松弛扩张血管,降低血压,有利于防止心血管疾病[8]。稳定期盐藻中Mg的含量高达0.65%,比对数生长期提高了13.78%。K和Na在生物学过程中是相互作用的。高K低Na有利于防治心血管疾病,对癌症也有一定的预防作用[9]。稳定期盐藻与对数生长期相比,K含量上升而Na含量反而下降,K比Na的含量高4.27%,其高K低Na的特性有利于人体健康。

(3)盐藻中人体必需微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量丰富,特别是Fe的含量可高达496.3～528.0 mg/kg。微量元素在人体中起着非常重要的生理作用。Cu可维持中枢神经系统功能,与色素形成有关;缺Cu儿童较健康儿童更易患近视[10]。Zn是多种酶的组成成分,缺Zn可引起体内一系列代谢紊乱,生理功能异常,生长和智力发育障碍[11];缺Zn还可降低DNA的损伤修复功能[12]。Fe是人体内含量最高的必需微量元素,参与重要的生理过程,影响机体的能量代谢,体内Fe缺乏或铁利用不良时,则会出现缺铁症或缺铁性贫血[13,14]。Mn作为金属辅基为nSOD活性所必需[15,16],Mn可增强胰岛素的生物学作用。Se具有抑制细胞凋亡的作用[17,18],Se在人体抗癌过程中起着十分重要的作用[19]。盐藻中无机元素含量高,各元素间含量比例合适,可作为补充人体无机元素来源之一。尤其是盐藻中人体必需微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、Se的含量丰富,其高K低Na的特点更有利于人体健康,盐藻进一步开发利用的价值较大。从不同生长时期盐藻中各无机元素含量的变化情况来看,利用稳定期的盐藻更合适,同时也能提高盐藻产量。