藻类枚举通过可培养方法

藻类是生活在各种环境中的光合生物。土壤中的藻类可以在实验室中培养，并使用简单的计算来列举它们的浓度。

藻类是一组高度异质的生物，它们有一个共同的特征，即拥有光合色素，通常是叶绿素。绝大多数藻类是微观的，但是，该组的确切定义存在争议，还包括通常宏观的海藻。

在环境中，藻类会在湖泊或水库等地表水中引起问题，形成藻华，耗尽水中的营养物质，阻挡穿过水面的光线，并释放毒素。列举样本中藻类的能力使科学家能够评估生态系统的健康状况以及藻类过度生长的潜在风险。

土壤中的藻类种群通常以每克一万个细胞左右的速度出现。这些数字通常低于相应的细菌、真菌或放线菌浓度，因为藻类需要阳光进行光合作用，而阳光无法渗透到土壤表面以下很远的地方。

该视频将说明如何在实验室中从土壤中培养藻类，以及如何列举起始土壤样品中藻类的浓度。

藻类对生态系统有有益的影响。蓝绿藻或蓝藻具有固定大气中氮气的能力，使其可用于在半干旱环境中增加土壤氮，也可以作为生物燃料生产的潜在工具。

其他藻类是真核生物，范围从单细胞到复杂的多细胞生物，如海藻。这些包括绿藻、类眼藻、甲藻和硅藻、褐藻和红藻。

藻类是光养性的，从光合作用中获取能量，从二氧化碳中获取生物质的碳。因此，它们可以在完全由无机营养物质组成的培养基中生长，而无需添加有机碳基质。这种有机底物的缺乏阻止了异养细菌的生长，而异养细菌的生长依赖于外部有机碳。

为了培养藻类进行计数，将土壤样品连续稀释 10 倍至每 mL 10-6 g 土壤，并在生长培养基中培养。每次稀释进行多次重复。然后将它们在光线充足的区域孵育长达 4 周，以允许藻类生长。

藻类在任何稀释液中的存在都是由培养基中生长的积极信号决定的，它通常表现为绿色粘液。最后，查阅了专为藻类生长而设计的经验开发的 MPN 表，使用户能够根据稀释重复的生长确定原始藻类浓度。MPN 方法依赖于样品的连续稀释，这样藻类就会被稀释到灭绝，这意味着在一定稀释时，不会发生藻类生长。

现在我们已经熟悉了从样品中培养和计数藻类背后的概念，让我们来看看这是如何在实验室中进行的。

开始实验时，首先称量出 10 克潮湿的土壤，这些土壤要么是从田间湿润收集的，要么是再水化并保持湿润 2 到 3 天。土壤应该但不饱和。

接下来，先将 10 克土壤添加到 95 mL 改良布里斯托尔溶液或 MBS 中，准备 10 倍稀释系列。将其标记为悬浮液 A.

剧烈摇晃后，在试管中加入 1 mL 悬浮液 A 到 9 mL MBS 中，继续稀释系列。继续这个 10 倍稀释系列再 4 次，得到高达 10-6 g/mL 的稀释度。

接下来，接种 5 个重复管，每个重复管含有 9 mL MBS 和 1 mL 稀释液 10-1 至 10-5。因此，从 10-2 到 10-6 的每次稀释会产生 5 个重复试管。松散地盖上试管。

最后，将试管在阳光下孵育整整 4 周。每 7 天观察一次试管中的藻类生长情况。表现出藻类生长的试管将显示为绿色。

最大可能数 （MPN） 分析是一种常用的数学方法，用于列举从浓缩的初始底物稀释后生长的微生物。通过考虑溶液的稀释因子以及在每次稀释时显示出积极生长迹象的试管数量，可以使用 MPN 表和简单公式计算每克原始土壤样品中最可能的生物体数量。

为了计算 MPN，具有最高阳性重复管数的最高稀释度被分配 p1 的标记，在这种情况下，为管 C 的重复分配。相比之下，D和E的一些管子是阴性的，没有藻类生长的迹象。

在接下来的两个较高稀释度中显示正生长的试管数标记为 p2 和 p3。这里，p2 = D 和 p3 = E。

p1 的值可以通过查看 MPN 表中的第一列来找到。p2 列也应执行相同的作。最后，顶部的 p3 值用于与 p1 和 p2 定义的两者相交，以给出每 mL 最可能的生物体数的值。

接下来，为了计算原始土壤样品中每克生物的浓度，将该值除以分配 p2 的稀释液中的土壤浓度。以下方程式用于定义每克土壤的实际生物体数量。

藻类计数和 MPN 分析具有广泛的应用，此处将探讨其中一些应用。

这种藻类计数的培养方法可用于各种环境。它可以应用于河流或湖泊，以确定藻类水平，并评估有害藻华的风险。或者，它可用于评估人类更直接使用的水域的清洁度和安全性，包括游泳池、喷泉或其他饮用水源。理想情况下，在饮用水样品和游泳池中，不存在藻类。

用于计数的 MPN 分析也适用于其他非藻类微生物。例如，可以使用大肠菌群或大肠杆菌等指示生物来评估水质。在这里，样品可以用含有化学物质的培养基培养，这些化学物质在指示生物存在下会发生变化以产生颜色或荧光。通过在单个细胞中进行该实验的多次小重复，将样品稀释至已知浓度，阳性细胞的比率可以参考特定指示生物体的 MPN 表，并确定样品中的起始浓度。

藻类也可以培养用于商业应用。例如，某些类型的生物肥料利用蓝绿藻，蓝绿藻可以与植物共生，帮助它们固定和吸收氮，这对于帮助土壤贫瘠地区的作物生长特别有用。同样，藻类可以种植用于生物燃料，或作为牲畜营养丰富的食物来源。

您刚刚观看了 JoVE 对藻类培养和计数的介绍。您现在应该了解如何稀释土壤样品以促进藻类生长，如何在实验室中培养藻类，以及如何列举起始样品的藻类浓度。感谢观看！