葡萄藻(Botryococcus braunii)屬于紅皮藻科葡萄藻屬,是一種單細(xì)胞小團(tuán)叢生的浮游植物。其外觀因形似葡萄而得名,顏色多變,可為綠色、黃綠色、淡粉色或淺褐色。葡萄藻廣泛分布于全球多個地區(qū),。它們在湖泊、水庫、池塘等生境中生活,大多數(shù)為浮游生活,少部分會附著在巖石或沙地上生長。葡萄藻的種養(yǎng)難度低,生長速度快,是水族愛好者中最著名的海藻之一。
形態(tài)特征
葡萄藻的藻體直立,圓柱形,高度可達(dá)14~17cm,基部具盤狀根。主軸及頂部不明顯,中實(shí),寬度約1~1.5mm。主枝互生于主軸上,主枝及小枝上密被倒卵形囊,長1.5~5mm,寬1~2.5mm,中空,具小柄,柄長0.2~0.5mm,中實(shí)。切面觀由許多近圓形的薄壁細(xì)胞組成髓部,外圍2~3層較小的內(nèi)皮層細(xì)胞,最外1~2層皮層細(xì)胞。膜質(zhì)囊呈淡粉紅色或淺褐色,制成的臘葉標(biāo)本能較好的附著于紙上。細(xì)胞橢圓形、卵形或楔形,常兩個或四個為一組,多數(shù)包被在不規(guī)則分支或分葉的、半透明的群體膠被的頂端。色素體一個,杯狀或葉狀,黃綠色,具有一個淀粉核。囊狀部分內(nèi)部構(gòu)造為一層大而無色透明的薄壁細(xì)胞,切面觀呈角圓的長方形,表面觀則呈有角的圓或方形。外面有一層不完全覆蓋的含有色素體的小細(xì)胞,扁壓橢圓形或近方形。囊狀體壁厚30~36μm。葡萄藻的細(xì)部結(jié)構(gòu)圖呈集落生長,細(xì)胞梨形,一般寬3-6μm,長6-12μm,含葉綠素a、b和α、β-胡蘿卜素、葉黃素等色素,有1個裸露的蛋白核,同化產(chǎn)物為淀粉和脂類。具明顯細(xì)胞壁,細(xì)胞壁分內(nèi)外兩層,內(nèi)層由粘性多糖構(gòu)成纖維狀,外層由三層薄層形成鞘。常為2個或4個細(xì)胞組成一組,各個膠質(zhì)漏斗在中央互相聯(lián)合,所有的細(xì)胞都或多或少地呈輻射狀排列,細(xì)胞靠近周圍緊密相擠,因此,整個群體呈現(xiàn)相當(dāng)均勻的形狀。群體大小可達(dá)50-100μm。B. braunii以似親孢子營無性生殖,孢子的形成為縱分裂。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有油質(zhì)和細(xì)胞分泌物。
分布范圍
主要分布于中國海南省,日本,加勒比海,印度,巴基斯坦,澳大利亞等地。
生長環(huán)境
主要生活于湖泊、水庫、池塘等生境。葡萄藻一般無固定棲息地,大多數(shù)為浮游生活,少部分會附著在巖石或沙地上生長。葡萄藻種養(yǎng)難度低,在溫度合適的環(huán)境中,生長速度較快。
主要價值
葡萄藻可作為飼養(yǎng)珊瑚魚的水族箱中凈水綠化、美化環(huán)境、吸收三氧化氮的藻類,還可以作為食草魚類的實(shí)物。但它大量繁殖時妨害魚的生活,有害于魚類養(yǎng)殖。葡萄藻貯存物質(zhì)為淀粉和油滴。若在適宜環(huán)境下,其繁殖迅速,每年每平方公里可提探35噸石油烴類,有“油藻”之稱。
葡萄藻(Botryococcus braunii)是一種世界性廣泛分布的微藻,其含烴量高達(dá)細(xì)胞干重的80%以上,遠(yuǎn)高于其它微生物的產(chǎn)烴量,而且其產(chǎn)烴平均熱值較高,1 kg葡萄烴完全燃燒能放出3.0-4.2×10 4 kJ熱量,且B. braunii所產(chǎn)烴的組成和結(jié)構(gòu)與石油極其相似,因此利用B. braunii生產(chǎn)石油替代品受到高度重視,具有潛在的應(yīng)用價值。
B. braunii作為可再生物質(zhì)能源的重要材料,對其進(jìn)行合理有效的開發(fā)利用, 在減緩能源短缺和環(huán)境保護(hù)等方面具有廣泛而重要的意義。 目前已經(jīng)有大量關(guān)于B. braunii生理生化和優(yōu)化培養(yǎng)條件的研究報道, 但是仍不能對其進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng), 主要原因還是在于其生長周期過長,因此,以后的重點(diǎn)除在高產(chǎn)藻株的篩選、培養(yǎng)基的優(yōu)化、改進(jìn)培養(yǎng)方法、發(fā)明多種新式光生物反應(yīng)器外, 還應(yīng)加快B. braunii生物工程研究的步伐, 將合成烴的有關(guān)酶類基因克隆至其他生長繁殖快速的微生物中進(jìn)行表達(dá)產(chǎn)烴。
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