海带渣提取物对微藻生长的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义：海带渣是海带工业中比例最大的固体杂质，以往海带渣采用填埋的方法进行处理，不但占用了大量的土地，还浪费了大量的资源。海带藻体中通常含有褐藻胶15%一20%，甘露醇10%一20%，灰分25%一35%，粗蛋白5%一7%，粗纤维10%，碘0.2%一0.5%，水分20%。按干物质计，海带的工业利用率仅达30%左右，还有50%以上的海带成分尚作为废弃物，未得到利用[1]。对资源的综合利用或再生利用，实现废物的资源化是消除和控制污染，改善环境，节约资源的根本途径。微藻,是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类类群，约2万余种，占全球已知藻类的70%左右。微藻应用于水产经济动物的饲养，如作为大多数贝类幼虫、虾类蚤状幼体和糠虾幼体、海参类鳟形幼体以及成体如瓣鳃类软体动物的饵料。其次，用于培养动物性饵料(如轮虫、枝角类、桡足类等)，起间接饵料的作用。目前，微藻已进行工业培养，全球食用微藻年产量约6000t左右，广泛应用于食品、饲料、精细化工原料、医药、航空航天等领域，前景十分广阔。

国内外研究概况：如何利用海藻是当今人们开发利用海洋资源的热点之一。经过多年的发展，我国已建立起了规模庞大的海藻产业，成为世界海藻生产和加工产量最大的国家。然而，在巨大的产业成就背后也存在一些严重不足，海藻产值和效益低下，养殖结构很不合理从联合国粮农组织2011年报告的渔业与水产养殖数据进行分析，我国海藻养殖产量占世界总产量的一半以上，但其产值却不到世界海藻养殖总产值的1/3。世界海藻平均价值240美元/t，而我国海藻平均价值为145美元/t，远低于世界平均水平。我国海藻产品价值和效益较为低下，海藻生产及养殖结构很不够合理。海带渣的应用及研究现状，应用主要分为：制作吸附剂，消除水面石油污染[2]。在海藻酸钠提取过程中加入的助滤剂如珍珠岩、活性炭、硅藻土等在吸附剂中也起到很好的助吸附作用，同时在使用过程中为吸附材料提供浮力，保障吸附剂可以浮于水体表面，有利于吸附剂的更换与回收。油污吸附降解剂的制备与应用[3]由于某些微生物以石油为碳源生长，在生长过程中，石油被氧化为二氧化碳和水。因此只要将吸附油污的海带渣与微生物充分接触，并保持适当的时间与适宜的条件，油污就可以逐渐的被分解。饲料添加剂，海带渣作为饲料添加剂，在我国进行了部分试验与研究。海带渣作为水产饲料[4]，已取得了一定的效果。如以褐藻渣作为罗非鱼饲料的组成成分，并与其他植物性饲料成分配伍，添加量占5%~30%，进行罗非鱼喂养试验，并研究了海带渣添加量对罗非鱼体内必需氨基酸的积蓄量、肌肉氨基酸比例、体内重金属元素含量的影响。堆肥原料生产有机肥[5]。以海带渣为主要原料，经过添加麸皮、酒糟渣、果皮渣等调节碳、氮比，适当晾晒加入0.1%~0.5%的磷酸二氢钾调节钙磷比后，水分控制在50%~70%，加入生物发酵剂混匀后进行发酵，发酵前期温度逐渐上升，当温度高于45摄氏度时，翻堆散热、同时增加氧气含量，好氧发酵时间10~20d，好氧发酵结束后堆温逐渐降低，进行厌氧发酵，发酵10~20d进行腐熟。腐熟结束后的堆肥原料粉碎过筛，并干燥到水分含量15%以下制得海藻有机肥，海藻有机肥可以单独使用，也可以与其他无机肥料混合造粒使用。

应用前景：通过研究，海带渣可用来培养微藻，达到二次利用。另外微藻具有其独特的营养价值和药用价值等。微藻也是一种生物质能，来源广泛、可再生的环境友好型新能源。对生物质能源进行开发与利用不仅可有效减轻化石燃料给全球经济发展带来的环境污染影响，而且还可有效缓解由温室气体二氧化碳的排放引起的全球变暖问题，进而有效维护生态系统平衡、改善人类的生存环境[6]。随着全球资源短缺和环境污染问题日益突出，利用废弃海带渣培养微藻转化为生物质能，部分替代化石能源，既能保护环境、又能节约资源，实现的资源二次化利用，是人类社会可持续发展的有效途径之一[7]。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：本研究主要目的是探索海带渣提取物有效成分对微藻生长影响的最佳浓度，不同生理指标的最适浓度可能不同，不同藻类的最适浓度也可能不同，所以需要进行探索。

研究内容：主要以武汉小球藻chlorellasorokiniana和斜生栅藻scenedesmusobliquus为实验对象，分别以不加海带渣提取物为空白对照，进行海带渣不同浓度梯度的对比实验。检测总脂、可溶性糖、蛋白质和叶绿素等各项生理指标在何种浓度下含量最高。为后续优化的培养提供实验条件。

拟解决的关键问题：通过前期预实验，和已有研究数据，对于浓度梯度的把握和自变量范围有了很好的控制，避免了重复多次实验以及浪费大量时间、人力、物力等。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

总脂的测定：氯仿-甲醇溶液（v:v=2:1）

实验室超纯水器、高速冷冻离心机、冷冻干燥机、万分之一分析天平、jy92-ii超声波细胞破碎仪、恒温干燥箱

4. 研究创新点

项目的特色与创新点包括：

与以往研究的海带提取物不同的是本项目针对的是二次利用的海带渣，是资源循环利用的体现。同时，本项目研究的藻类与之前已有的报道也不同，体现了本项目的创新之处。

5. 研究计划与进展

2015年11-12月收集资料、查阅文献、写文献综述

2016年2-3月制定实验方案做好实验准备（海带渣的提取和微藻扩培养）

2016年4-5月按实验方案进行不同浓度梯度对微藻各项生理化指标影响的测定