單細胞藻類培養(yǎng)液的成分有下列七類。
?(一)大量元素
1．氮(N)??單胞藻培養(yǎng)液常用的氮源有硝酸鉀(KNO3)、硝酸鈉(NaNO3)、尿素(NH2CONH2)、硝酸銨(NH4NO3)、硝酸鈣[Ca(NO)3)2]、氯化銨(NH4C1)、硫酸銨[(NH4)2SO4]、發(fā)酵人尿……等。其中以硝酸鈉和硝酸鉀最常用。但不同的藻類對硝酸態(tài)氮和銨態(tài)氮的吸收利用情況是不同的，必須根據(jù)不同的藻類選擇合適的氮源。
2．磷(P)??單胞藻培養(yǎng)液常用的磷源有磷酸二氫鉀(KH2PO4)、磷酸二氫鈉、(NaH2PO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)4種。海水單胞藻培養(yǎng)液應(yīng)用磷酸二氫鉀，如用磷酸氫二鉀所配培養(yǎng)液會產(chǎn)生大量沉淀。
3．鐵(Fe)??單胞藻培養(yǎng)液常用的鐵源有三氯化鐵(FeCl3)、硫酸鐵(FeSO4)、硫酸高鐵[Fe2(SO4)3]、氧化鐵(FeO)、檸檬酸鐵(FeC6H5O7)、檸檬酸鐵銨[Fe(NH4)3(C6H5O7)]等。其中最常用的是三氯化鐵和檸檬酸鐵。無機鐵在水中容易形成一種膠體復(fù)合物，無可逆反應(yīng)，不能為生物利用。鐵也容易產(chǎn)生沉淀。所以盡管鐵在數(shù)量上所需很少，但要滿足藻類需要卻很困難。要保持溶液中可利用態(tài)鐵的數(shù)量，通常采用3種方法，這些方法都取得一定的成功，但都不夠十分完善。
- 在培養(yǎng)液內(nèi)加入土壤抽出液：由于自然有機質(zhì)(一般稱為腐殖酸)的作用阻止了鐵的沉淀和溶膠化(Pringsheim，1963)。
- 在培養(yǎng)液內(nèi)加入某種有機酸或其鹽類以形成可溶性鐵化合物：已證明較有效的有檸檬酸鹽和酒石酸鹽：邁爾(Myers，1947)證實應(yīng)用硫酸鐵和檸檬酸鈉能使小球藻生長十分良好。 ? ?
- 應(yīng)用絡(luò)合劑：最常用的為乙二胺四乙酸(EDTA)，絡(luò)合劑能防止鐵和微量營養(yǎng)元素沉淀，并按照質(zhì)量作用定律釋放出足夠數(shù)量的離子供藻細胞利用。
由于無機鐵容易形成膠體復(fù)合物和沉淀，而有機鐵，如檸檬酸鐵、酒石酸鐵等則是可溶性的，易為藻類細胞利用，在培養(yǎng)液配方中可使用有機態(tài)鐵代替無機態(tài)鐵。
因藻類對鐵元素需要量不大，也有部分科學(xué)工作者，把鐵列為微量元素。
4．鉀(K)??單胞藻培養(yǎng)液中鉀的來源常用的有氯化鉀(KCl)、硝酸鉀(KNO3)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)等。一般培養(yǎng)液中由于氮、磷元素的加入，也附帶加入了鉀營養(yǎng)元素。除此以外，可再加入氯化鉀。
5．鎂(Mg)??培養(yǎng)液中鎂的來源，常用的是硫酸鎂(MgSO4)和氯化鎂(MgCl2)兩種。可以單獨使用其中一種，也可兩種同時使用。鎂元素在天然海水中的含量很大(1?200mg/L以上)，一般是足夠的。
6．硫(S)??培養(yǎng)液中硫的來源一般是加入其他營養(yǎng)元素的硫酸鹽類(如硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鐵、硫酸高鐵、硫酸錳、硫酸銅等)在獲得其他營養(yǎng)元素的同時，也獲得了硫元素。
7．鈣(Ca)??培養(yǎng)液中鈣的來源，常加入氯化鈣(CaCl2)或硝酸鈣[Ca(N03)2]。
8．硅(Si)??在硅藻培養(yǎng)液中一般都加入硅元素，硅元素的來源，常用的是硅酸鈉(Na2SO3)和硅酸鉀(K2SiO3)。
?(二)微量元素
微量元素的種類很多，但單胞藻培養(yǎng)液配方中常用的約10余種?，F(xiàn)將其名稱及一般使用的化合物列舉如下：
1．硼(B)??硼酸(H3BO3)，焦性硼酸鈉(Na2B4O7)。
2．錳(Mn)??硫酸錳(MnSO4)，氯化錳(MnCl2)。
3．鋅(Zn)??硫酸鋅(ZnSO4)，氯化鋅(ZnCl2)。
4．銅(Cu)??硫酸銅((ZuSO4)，氯化銅(CuCl2)。????
5．鉬(Mo)??鉬華(MoO3)，鉬酸銨[(NH4)2O.7MoO3]。
6．鈷(Co)氯化鉆(CoCl2)。??
7．鈦(Ti)??氯化鈦(TiCl2)。????????
8．鎢(W)??鎢酸鈉(Na2wO4)。
9．鉻(Cr)??硫酸鉻鉀[CrK(SO4)2]，鉻酸鉀(K2CrO4)。
10．鎳(Ni)??硫酸鎳(NiSO4)。
11．釩(V)??釩酸鈉(NaVO3)，釩酸銨(NH4VO3)。
12．鎘(CA)??氯化鎘(CdCl2)。
13．鍶(Sr)??硫酸鍶(SrSO4)。
這些微量元素可以分開單項列于培養(yǎng)液配方中，也可以把微量元素集中配成微量元素溶液，然后按一定量加入培養(yǎng)液中。這些微量元素溶液有各種配方，一些常用配方將在第69～70頁介紹。
藻類對微量元素的需要量和中毒量(致毒量)的差距一般很狹小，略微超過需要量即會引起中毒。微量元素也容易形成膠體復(fù)合物和發(fā)生沉淀，使藻類細胞不能利用。由于以上兩種原因，致使在培養(yǎng)液中保持適量的微量元素是很困難的。絡(luò)合劑的應(yīng)用是解決以上困難的辦法之一。
良好的田園土壤抽出液一般含有藻類生長繁殖所需要的各種微量元素和溶解有機物質(zhì)，且具有類似絡(luò)合劑的作用。所以在培養(yǎng)液中加入土壤抽出液是解決微量元素供應(yīng)的有效辦法。
(三)輔助生長有機物質(zhì)
藻類除了必須吸收無機營養(yǎng)之外，也吸收水中的溶解有機物質(zhì)，如維生素Bl、維生素B12、生物素……等，這些物質(zhì)對藻類的生長有輔助作用，稱為輔助生長有機物質(zhì)。
輔助生長有機物質(zhì)能促進藻類細胞的生長繁殖，還能增強藻類細胞對環(huán)境的適應(yīng)能力，因此受到重視，加入培養(yǎng)液中的輔助生長有機物質(zhì)種類也愈來愈多。常用的有維生素B12、維生素B1(硫銨素)、維生素B2、維生素B6、維生素H、生物素、檸檬酸、乳精酸、煙酸，對氨安息香酸、葉酸、泛酸鈣、肌醇、腐肉堿、胸(腺)間氮苯、葡萄糖、肝抽出物、酵母抽出物、貝肉湯、魚粉、咸魚汁……等。
輔助生長有機物質(zhì)可以分別加入培養(yǎng)液中，也可以把多種輔助生長有機物質(zhì)配成混合液，稱維生素溶液，在配制培養(yǎng)液時按一定比例加入。
土壤抽出液除含有無機微量元素外，還含有某些輔助生長有機物質(zhì)。在培養(yǎng)液中加入土壤抽出液實際上加入了某些輔助生長有機物質(zhì)。
(四)土壤抽出液
土壤抽出液含有單細胞藻類需要的微量元素和輔助生長有機物質(zhì)，培養(yǎng)液中加入適量的土壤抽出液，一般能獲得良好效果。
土壤抽出液的制作雖然簡單，但處理方法各有不同?，F(xiàn)將常用的方法介紹如下。
1．土壤抽出液I??取土壤1kg，加純水1?000ml，煮沸60min，在暗處放置2d，過濾，以濾液600ml加純水400ml使用。
2．土壤抽出液Ⅱ??取土壤1kg，加純水1?000ml，再加入氫氧化鈉2～3g，煮沸120min，冷卻后過濾，濾液直接使用。????
3．土壤抽出液Ⅲ??取土壤1kg，加自來水2?000ml，煮沸煎濃，把上部泥漿傾入燒杯中澄清，靜置一晝夜后，次日吸取上層清液，再煮沸煎濃。第3天再如法煎煮，最后傾入三角燒瓶中，加棉花塞，煎濃，直至得到l?000ml的深褐色的土壤抽出液。每次使用后，煮沸滅菌保存(朱樹屏，1964．)。????
4．土壤抽出液Ⅳ取田園土壤1kg，加水2?000ml，攪拌均勻，浸泡，用前吸取上清液，煮沸消毒后使用(黎尚豪等，1959)。
5．海泥(或土壤)抽出液V??取海灘上砂質(zhì)較少，有機質(zhì)較多而又不是過分淤黑的上層軟泥(或田園土壤)，清除其中的小樹枝和小石塊等雜物，以容量計算1份泥加2份水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，靜置l～2min，待粗砂、小石下沉，把上層泥漿傾人鋁鍋中，棄去底部粗砂、小石等雜物，按每1?000ml泥漿加入NaOH?1g的量加入NaOH，煮沸20～30min，煮時需不斷攪拌。煮后靜置24h，吸取上清液使用。海泥抽出液吸出后，除當(dāng)天使用外，可以裝入大燒瓶中再經(jīng)煮沸1～2次(每天1次)，可作較長時間的保存，使用時再經(jīng)煮沸。
不同地點取的土壤或海泥制成的土壤抽出液或海泥抽出液的營養(yǎng)成分和數(shù)量是不相同的，這是由于不同地點的土壤或海泥所含物質(zhì)的成分和數(shù)量存在著差別的緣故。因此在取用土壤或海泥時，必須固定地方，不要經(jīng)常變換，對其培養(yǎng)效果及合適的使用量，均應(yīng)通過培養(yǎng)試驗，了解掌握。
(五)絡(luò)合劑
無機態(tài)鐵和微量金屬元素容易形成膠體復(fù)合物和發(fā)生沉淀，不能為藻類利用。為了防止這些元素溶膠化和沉淀的發(fā)生，保持其對藻類的可利用態(tài)，以維持在培養(yǎng)液中的適量存在，哈特納(Hutnei，1950)首先應(yīng)用了稱為絡(luò)合劑的化合物。邁爾(Myers，1951)在培養(yǎng)小球藻中成功地使用了EDTA。其后，在許多培養(yǎng)液配方中，都有絡(luò)合物的使用。最常用的絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)，此外還有亞硝基R鹽、三價氮基三醋酸(NTA)、羥基乙基乙烯二胺三醋酸(HOEDTA)等。
絡(luò)合劑，本質(zhì)上相當(dāng)于環(huán)狀有機化合物這一類，非常穩(wěn)定，應(yīng)用一定數(shù)量的絡(luò)合劑，可以防止鐵和微量元素的沉淀和溶膠化，并能根據(jù)質(zhì)量作用定律釋放出足量的離子供藻類細胞利用，能夠大大地減少對藻類供應(yīng)適量鐵和微量元素的困難，并能使元素的量達到比藻類所能忍受的較高的濃度。
但也有關(guān)于應(yīng)用絡(luò)合劑后，引起某些金屬元素缺乏的報道(M．R．Droop，1969)。
(六)植物生長調(diào)節(jié)劑
植物生長調(diào)節(jié)劑又稱植物生長激素，有促進藻類細胞生長繁殖的作用。在培養(yǎng)液中加入某些植物生長調(diào)節(jié)劑，增產(chǎn)效果明顯。向曙光等(1986；1989)在亞心形扁藻的培養(yǎng)液中加入30～50mg/L增產(chǎn)靈，凈增產(chǎn)率為60％～70％。又加入40rng／L乙烯利，凈增產(chǎn)率為56％[87]。徐淑鳳等(1987)培養(yǎng)底棲硅藻，在培養(yǎng)液中添加0.5mg／L的a-夸乙酸鈉，對底棲硅藻的生長繁殖具有明顯的促進作用[85]。
(七)緩沖劑
在培養(yǎng)液中加入緩沖劑，可加強緩沖作用。常用的緩沖劑有三羥甲基氨基甲烷和二甘氨酸。
以上介紹了培養(yǎng)液的成分，共七類。但不是說單胞藻培養(yǎng)液都必須具備這七類成分。其中最重要而且是必不可少的是大量元素，其次是微量元素和輔助生長有機物質(zhì)，其他成分只在某些培養(yǎng)液配方中使用其中的一類或兩類。
