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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，解凍速度對微藻細(xì)胞存活率的影響越來越大。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)條件下對細(xì)胞無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。
