《表1 缺氮加钠条件下螺旋藻的细胞密度和总糖含量》

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《甲烷丝菌混养促进螺旋藻自发酵产氢》

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注:同列不同小写字母表示具有显著性差异（p<0.05）.

含量有很大关系.在标准培养条件下螺旋藻的总糖含量仅在15%左右，然而在缺乏NO3-和增加Na+压力下，自身糖类物质含量能大幅度提高（达到30%~50%），从而提高自发酵产氢量和液相代谢物产量（Carrieri et al.，2010；Warr et al.，1985）.本文为了提高螺旋藻的总糖产量，调整培养基中的Na NO3和Na Cl浓度，得到培养34 d后收获的螺旋藻的细胞密度及总糖含量，结果如表1所示.可见，当Na NO3浓度不变、Na Cl浓度由239 mmol·L-1增加到739mmol·L-1时，虽然藻细胞密度由1.78 g·L-1降低到1.51 g·L-1，但细胞内总糖含量则由14.5%提高到35.6%，总糖产量比标准工况提高了107.7%，达到0.54 g·L-1.这是因为在钠离子胁迫下，螺旋藻为了维持细胞渗透压，合成了更多的葡萄糖甘油和海藻糖等形式的小分子糖作为“渗透压保护剂”，从而增加整体糖类含量（Warr et al.，1985）.当Na Cl浓度不变、Na NO3浓度由30 mmol·L-1降低到10mmol·L-1时，藻细胞密度明显降低到1.07 g·L-1，细胞内总糖含量轻微增加到19%，故总糖产量甚至低于标准工况.这是因为在缺氮条件下，螺旋藻细胞合成蛋白质途径受阻，导致能源物质更多的以大分子糖类形式（如糖原）存在，但细胞无法合成足够自身生长所需的蛋白质使得藻细胞密度降低.当Na Cl浓度由239 mmol·L-1增加到739 mmol·L-1且Na NO3浓度由30 mmol·L-1降低到10 mmol·L-1时，螺旋藻细胞内总糖含量在加钠缺氮的协同作用下达到最高（39.2%），但细胞生长受到的抑制也最为严重，藻细胞密度最低（0.98 g·L-1），故总糖产量（0.38 g·L-1）仅为中等.因此，在后续实验中仅选取总糖产量最高的加钠培养条件下的螺旋藻液进行自相发酵制取氢气.