專利名稱：提高螺旋藻產(chǎn)量的極高頻輻射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)生物或植物生長(zhǎng)、光合作用等的刺激效應(yīng)研究與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
極高頻電磁波(f＝30～300GHz，λ＝10～1mm)是太陽(yáng)光波的毫米波波段，因該波段的波在穿過(guò)大氣層時(shí)已被水蒸氣吸收，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射中缺少極高頻輻射(EHF)，因而在自然狀態(tài)下生長(zhǎng)的生物從未接受過(guò)極高頻電磁波輻射。近年來(lái)，信息科學(xué)和生命科學(xué)界對(duì)低強(qiáng)度極高頻輻射非熱強(qiáng)度生物效應(yīng)的“信息作用”機(jī)制繼續(xù)研究，并成功地研制出醫(yī)用EHF毫米波多功能治療儀。但對(duì)原核生物、植物等生物生長(zhǎng)、光合作用等的刺激效應(yīng)研究與應(yīng)用，則剛起步，國(guó)內(nèi)尚屬空白。
近年來(lái)，原核生物螺旋藻因其含有比其他任何食物更豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)及多種維生素、礦物質(zhì)、γ-亞麻酸等不飽和脂肪酸和β-胡蘿卜素等，且氨基酸組成平衡，符合聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)確定的蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。每公斤螺旋藻所含營(yíng)養(yǎng)相當(dāng)于1000公斤各種蔬菜的總和，與人體生長(zhǎng)發(fā)育直接相關(guān)的各類維生素，特別是β-胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2的含量十分豐富。因而，人工養(yǎng)殖螺旋藻已成為新興的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)內(nèi)、外迅速發(fā)展。但人工養(yǎng)殖螺旋藻由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)量低，因而成本高，致使價(jià)格上升，市場(chǎng)占有率無(wú)法提高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約。
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種提高螺旋藻產(chǎn)量的極高頻輻射方法，它能有效地刺激螺旋藻的生長(zhǎng)、光合作用效率，提高螺旋藻生產(chǎn)產(chǎn)量，而且是一種無(wú)害、安全、實(shí)用的有效方法。
本發(fā)明提出的方法技術(shù)特征為取螺旋藻液置于離心機(jī)中，經(jīng)15～35分鐘離心脫水得藻泥狀細(xì)胞團(tuán)，離心后按10∶1比例向藻團(tuán)加入螺旋藻培養(yǎng)基，然后采用極高頻輻射源電磁波頻率為f＝30～100GHz、波長(zhǎng)為10～5mm、輻射功率強(qiáng)度為2～20mW/cm2、輻射時(shí)間10～80分鐘的條件進(jìn)行連續(xù)輻射。最佳的輻射源電磁波頻率為41.12GHz～50GHz，波長(zhǎng)為5.6～7.1mm，輻射功率強(qiáng)度不小于10mW/cm2。
上述經(jīng)連續(xù)輻射照射后的藻種置丁光照培養(yǎng)箱或搖床上光照培養(yǎng)不少丁12小時(shí)。
因低強(qiáng)度極高頻輻射(EHF)的非熱效應(yīng)，對(duì)生物及環(huán)境無(wú)任何損害，遠(yuǎn)比核幅射或化學(xué)方法安全。而且可以人工制作極高頻輻射源，技術(shù)可行。故本發(fā)明采用自行研制的極高頻輻射源，根據(jù)輻射育種的原理，對(duì)廣泛養(yǎng)殖的盾頂螺旋藻的藻種進(jìn)行輻射，以達(dá)到刺激螺旋藻生長(zhǎng)、提高生物量和產(chǎn)量的安全無(wú)害的目的。


圖1，2是本發(fā)明實(shí)施例一，照射組與未輻射對(duì)照組進(jìn)行培養(yǎng)后比較示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例四的示意圖。
本發(fā)明的實(shí)施例采用的輻射方法為取藻種液10ml，其光密度OD＝1.5左右，放置于離心機(jī)中，3500轉(zhuǎn)/秒離心15分鐘，棄上清液，再經(jīng)4000轉(zhuǎn)/秒離心15分鐘，得藻泥狀細(xì)胞團(tuán)。將離心后的藻團(tuán)全部放入聚四氟乙烯輻射杯中，加入0.4毫升螺旋藻培養(yǎng)基，分別于7.1mm波長(zhǎng)下進(jìn)行不同功率強(qiáng)度、不同時(shí)間的連續(xù)輻射。照射后的藻種置于光照培養(yǎng)箱或搖床上光照培養(yǎng)7天。然后用722型光柵分光光度計(jì)在560mm波長(zhǎng)下作生長(zhǎng)測(cè)定，測(cè)定培養(yǎng)物光密度，每?jī)扇諟y(cè)1次。以下為采用該方法的幾個(gè)具體實(shí)施例。
實(shí)施例一波長(zhǎng)7.1mm，輻射強(qiáng)度為4.6mW/cm2，輻射30分鐘，經(jīng)輻射的藻種培養(yǎng)到第8天時(shí)，產(chǎn)量比未經(jīng)輻射的對(duì)照組提高到217.4％，見圖1；刺激作用達(dá)128.1％，與未經(jīng)輻射的對(duì)照組OD值相比，見圖2。
實(shí)施例二波長(zhǎng)7.1mm，輻射強(qiáng)度為3.9mW/cm2，輻射30分鐘，經(jīng)輻射的藻種培養(yǎng)到第7天時(shí)，產(chǎn)量比未經(jīng)輻射的對(duì)照組提高到183.9％，見圖3。
實(shí)施例三波長(zhǎng)7.1mm，輻射強(qiáng)度為2.7mW/cm2，輻射30分鐘，經(jīng)輻射的藻種培養(yǎng)到第8天時(shí)，產(chǎn)量比未經(jīng)輻射的對(duì)照組提高到165.8％。培養(yǎng)到第14天時(shí)，產(chǎn)量比未經(jīng)輻射的對(duì)照組提高到176.7％，見圖4。
權(quán)利要求
1.一種提高螺旋藻產(chǎn)量的極高頻輻射方法，其特征在于將螺旋藻種液置于離心機(jī)中，經(jīng)15～35分鐘離心脫水得到藻泥狀細(xì)胞團(tuán)，離心處理后按20∶1比例向藻團(tuán)中加入螺旋藻培養(yǎng)基，然后采用極高頻輻射源電磁波頻率為30～100GHz、波長(zhǎng)為10～5mm、輻射功率強(qiáng)度為2～20mW/cm2、輻射時(shí)間10～80分鐘的條件進(jìn)行連續(xù)輻射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射方法，其特征在于最佳的輻射源電磁波頻率為41.12GHz～50GHz，波長(zhǎng)為5.6～7.1mm，輻射功率強(qiáng)度不小于10mW/cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射方法，其特征在于經(jīng)照射后的藻種置于光照培養(yǎng)箱或搖床上光照培養(yǎng)不少于12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)生物或植物生長(zhǎng)、光合作用等的刺激效應(yīng)研究與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,將螺旋藻種液置于離心機(jī)中,經(jīng)15～35分鐘離心脫水得到藻泥狀細(xì)胞團(tuán),離心處理后按20∶1比例向藻團(tuán)中加入螺旋藻培養(yǎng)基,然后采用極高頻輻射源電磁波頻率為30～100GHz、波長(zhǎng)為10～5mm、輻射功率強(qiáng)度為2～20mW/cm
文檔編號(hào)C12N1/12GK1346884SQ0112909
公開日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月20日
發(fā)明者王若南, 曹玉, 周明東, 李原, 林崇文 申請(qǐng)人:云南大學(xué)