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微型藻類液氮超低溫保存研究
微型藻類是一類能進(jìn)行光合作用的真核低等生物。種類繁多，形態(tài)各異。由于微藻類具有多種價(jià)值待于開(kāi)發(fā)，如微藻細(xì)胞和細(xì)胞高價(jià)值代謝產(chǎn)物的利用，因此需要建立穩(wěn)定的超低溫保存體系以保證其生物多樣性的可持續(xù)利用。
不同微藻在傳統(tǒng)的兩步控溫冷凍法下的保存效果有顯著差異。隨著冷卻速度的增大，解凍速度對(duì)微藻細(xì)胞存活率的影響越來(lái)越大。以體積分?jǐn)?shù)15%二甲基亞砜為保護(hù)劑，當(dāng)冷卻溫度高于0.5℃/min時(shí)，多數(shù)微藻在快速解凍條件下的存活率遠(yuǎn)高于慢速解凍。Santiago-Vdzquez[州首次以體積分?jǐn)?shù)10%乙醇和20%甲醇作為保護(hù)劑，分別采用低速冷凍法。(1℃/min)、三步冷凍法(一20℃放置2 h，一70℃放置2 h，投入液氮罐中)、兩步冷凍法(一70℃放置2 h，投入液氮)、一步冷凍法(直接投入液氮)對(duì)共生甲藻進(jìn)行了超低溫保存，其中兩步冷凍法的保存效果最佳，19周后甲藻細(xì)胞仍保持很高活性。Harding[51采用玻璃化和藻酸鹽包埋脫水法替代兩步控溫冷凍法對(duì)部分微藻成功進(jìn)行了保存并利用差示掃描量熱法和氧脅迫生物化學(xué)標(biāo)記研究了不同保護(hù)劑中水的狀態(tài)變化(冰核形成、融化、玻璃化)和不同方法中造成細(xì)胞損傷的關(guān)鍵因素。
此外，細(xì)胞密度對(duì)藻類超低溫保存也有重要的影響，但是經(jīng)常被人們忽視，最新研究發(fā)現(xiàn)衣藻在高細(xì)胞密度下的凍融存活率很低。高密度哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞凍融損傷是由細(xì)胞間的相互作用造成的，而造成衣藻死亡的原因是冷凍和解凍時(shí)細(xì)胞壁釋放的一種有害物質(zhì)，這種物質(zhì)在正常培養(yǎng)條件下對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害作用而在低溫條件下可降低細(xì)胞的活性。目前還有大量藻類不能利用超低溫保存法進(jìn)行保存，造成保存失敗的因素還有待研究。
