留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

热带普通小球藻生长过程中色素质量浓度和颜色值变化及相关性分析

郑兴 杨守国 张兴志 HebertEly Vasquez 顾志峰 王爱民

郑兴, 杨守国, 张兴志, HebertEly Vasquez, 顾志峰, 王爱民. 热带普通小球藻生长过程中色素质量浓度和颜色值变化及相关性分析[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20200076
引用本文: 郑兴, 杨守国, 张兴志, HebertEly Vasquez, 顾志峰, 王爱民. 热带普通小球藻生长过程中色素质量浓度和颜色值变化及相关性分析[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20200076
Xing ZHENG, Shouguo YANG, Xingzhi ZHANG, Ely Vasquez HEBERT, Zhifeng GU, Aimin WANG. Change and correlation analysis of pigment contents and color value during growth of Chlorella vulgaris[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20200076
Citation: Xing ZHENG, Shouguo YANG, Xingzhi ZHANG, Ely Vasquez HEBERT, Zhifeng GU, Aimin WANG. Change and correlation analysis of pigment contents and color value during growth of Chlorella vulgaris[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20200076

热带普通小球藻生长过程中色素质量浓度和颜色值变化及相关性分析

doi: 10.12131/20200076
基金项目: 国家自然科学基金项目 (31772847);国家重点研发计划项目 (2018YFD0900704)
详细信息
    作者简介:

    郑兴:郑 兴 (1990—),男,博士,讲师,从事贝类遗传育种研究。E-mail: zhengxing_edu@163.com

    通讯作者:

    顾志峰 (1975—),男,博士,教授,从事贝类健康养殖研究。E-mail: hnugu@163.com

    王爱民 (1961—),男,博士,教授,从事贝类遗传育种研究。E-mail: aimwang@163.com

  • 中图分类号: S 963.14;S 917.3

Change and correlation analysis of pigment contents and color value during growth of Chlorella vulgaris

  • 摘要: 该文基于CIE-L*a*b*颜色分析系统,采用全自动分光测色仪对热带普通小球藻 (Chlorella vulgaris) 生长过程中的颜色值变化进行监测,同时测定其细胞密度及色素质量浓度变化,并进行相关分析。结果显示,热带普通小球藻生长过程细胞密度分为接种期、快速生长期、稳定期和衰亡期4个阶段,绿色素和黄色素质量浓度和颜色参数值b、△E和C值均呈增加趋势,而颜色参数值L、a、H°呈逐渐降低趋势;颜色参数值与细胞密度、色素质量浓度具有较强的相关性,线性回归模型拟合度较高,在快速生长期尤为显著,其中b和△E可作为较佳的指示指标。通过量化热带普通小球藻生长过程中的颜色参数变化,建立非接触性数量及质量动态变化预测模型,可快速准确预测,为提高养殖过程中精细操作及效率提供理论基础。
  • 图  1  热带普通小球藻生长过程中细胞数变化及阶段划分

    不同小写字母表示差异显著 (P <0.05);后图同此

    Figure  1.  Change of cell density and growth phase division of C. vulgaris in process of growth

    Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05). The same case in the following figures.

    图  2  热带普通小球藻生长过程中亮度值 (A)、红度值 (B) 和黄度值 (C) 的变化

    Figure  2.  Change of lightness value (A), red value (B) and yellow value (C) of C. vulgaris in process of growth

    图  3  热带普通小球藻生长过程中相角 (A)、色差值 (B) 和饱和度 (C) 的变化

    Figure  3.  Change of hue angle (A), color difference (B) and chroma (C) of C. vulgaris in process of growth

    图  4  热带普通小球藻生长过程中叶绿素a (A)、叶绿素b (B) 和总叶绿素 (C) 质量浓度的变化

    Figure  4.  Change of Chl-a (A), Chl-b (B) and chlorophyll (C) mass concentration of C. vulgaris in process of growth

    图  5  热带普通小球藻生长过程中类胡萝卜素质量浓度的变化

    Figure  5.  Change of carotenoid mass concentration of C. vulgaris in process of growth

    图  6  热带普通小球藻生长过程中类叶比值的变化

    Figure  6.  Change of the ratio of carotenoid and chlorophyll of C. vulgaris in process of growth

    表  1  热带普通小球藻生长过程中颜色参数与细胞密度、色素参数质量浓度的简单相关分析

    Table  1.   Simple correlation analysis among color parameters and cell density, pigment contents of C. vulgaris in process of growth

    参数
    Parameter
    细胞密度
    Cell density
    叶绿素a
    Chl-a
    叶绿素b
    Chl-b
    总叶绿素
    Chlorophyll
    类胡萝卜素
    Carotemoid catabolite
    类叶比值
    Ratio of carotenoid and
    chlorophyll
    亮度值L Lightness value −0.734* −0.912** −0.919** −0.918** −0.981** −0.913**
    红度值a Red value −0.918** −0.940** −0.957** −0.949** −0.939** −0.948**
    黄度值b Yellow value 0.857** 0.943** 0.954** 0.950** 0.970** 0.948**
    色差值△E Color difference 0.845** 0.941** 0.952** 0.948** 0.974** 0.946**
    相角H° Hue angle −0.766** −0.689* −0.703* −0.696* −0.639* −0.774**
    饱和度C Chroma 0.859** 0.943** 0.955** 0.950** 0.970** 0.948**
    注:*. 在0.05水平 (双侧) 上显著相关;**. 在0.01水平 (双侧) 上显著相关 Note: Note: *. Significant correlation at 0.05 level; **. Very significant difference at 1% level
    下载: 导出CSV

    表  2  热带普通小球藻生长过程中细胞密度、色素参数质量浓度与颜色参数的回归分析

    Table  2.   Analysis of regression among cell density, pigment contents and color parameters of C. vulgaris in process of growth

    参数
    Parameter
    回归方程
    Regression equation
    调整R2
    Adjustion R2
    F
    F value
    P
    P value
    细胞密度 Cell density Y细胞密度=−282.126 3+2.170 2XL−198.395 5Xa−26.132 0Xb+2.023 4X△E 0.971 6 43.093 2 0.000 2
    叶绿素a Chl-a Y叶绿素a=11.568 4−0.113 5XL−0.263 4 Xa+0.0940 1Xb−0.159 5X△E 0.914 0 13.693 9 0.003 6
    叶绿素b Chl-b Y叶绿素b=5.740 5−0.056 4XL−0.174 5Xa−0.004 4Xb−0.040 8X△E 0.953 1 25.768 9 0.000 6
    总叶绿素 Chlorophyll Y总叶绿素=17.297 0−0.169 7XL−0.437 4Xa+0.089 7Xb−0.200 3X△E 0.929 9 16.990 1 0.002 0
    类胡萝卜素 Carotemoid catabolite Y类胡萝卜素=9.873 3−0.096 7XL−0.183 9Xa+0.019 94Xb−0.069 78X△E 0.973 1 45.680 3 0.000 1
    总色素 Plamochromic pigment Y总色素=27.170 4−0.266 4XL−0.621 4Xa+0.109 7Xb−0.270 1X△E 0.945 0 25.76 0.000 6
    下载: 导出CSV
  • [1] 鲍亦璐. 微藻培养过程的营养优化与控制研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2012: 1-2.
    [2] MOUHIM R F, CORNET J F, FONTANE T, et al. Production, isolation and preliminary characterization of the exopolysaccharide of the cyanobacterium Spirulina Platensis[J]. Biotechnol Lett, 1993, 15(6): 567-572. doi:  10.1007/BF00138541
    [3] OTERO A, DIGNA G, MORALES E D, et al. Manipulation of the biochemical composition of the eicosapentaenoic acid-rich microalga Isochrysis Galbana in semicontinuous cultures[J]. Biotechnol Appl Bioc, 2010, 26(3): 171-177.
    [4] PULZ O, GROSS W. Valuable products from biotechnology of microalgae[J]. Appl Microbiol Biot, 2004, 65(6): 635-648. doi:  10.1007/s00253-004-1647-x
    [5] JIANG L, LUO S, FAN X, et al. Biomass and lipid production of marine microalgae using municipal wastewater and high concentration of CO2[J]. Appl Energ, 2011, 88(10): 3336-3341. doi:  10.1016/j.apenergy.2011.03.043
    [6] TAKAGI M, KARSENO Y T. Effect of salt concentration on intracellular accumulation of lipids and triacylglyceride in marine microalgae Dunaliella cells[J]. J Biosci and Bioeng, 2006, 101(3): 223-226. doi:  10.1263/jbb.101.223
    [7] 潘冰峰, 李祖义. 利用海洋微藻生产富含DHA的单细胞油脂[J]. 生物工程进展, 2000(6): 43-45. doi:  10.3969/j.issn.1671-8135.2000.06.010
    [8] 丁丽欢, 王珺, 严虹羽, 等. 热带普通小球藻培养模式的筛选及其培养基的优化[J]. 微生物学通报, 2018, 45(5): 981-989.
    [9] SAFI C, ZEBIB B, MERAH O, et al. Morphology, composition, production, processing and applications of chlorella vulgaris: a review[J]. Renew Sust Energ Rev, 2014, 35: 265-278. doi:  10.1016/j.rser.2014.04.007
    [10] 常杰. 小球藻在动物营养中的应用研究进展[J]. 饲料研究, 2016(2): 7-10.
    [11] 过伟民, 魏春阳, 张艳玲, 等. 烤烟表面颜色的量化及其与胡萝卜素类物质的关系[J]. 烟草科技, 2012(1): 62-68. doi:  10.3969/j.issn.1002-0861.2012.01.013
    [12] SARRIE S M V, BERIAIN M J. Colour and texture characteristics in meat of male and female foals[J]. Meat Sci, 2006, 74(4): 738-745. doi:  10.1016/j.meatsci.2006.06.005
    [13] SALVADOR A, SANZ T, FISZMAN S M. Changes in colour and texture and their relationship with eating quality during storage of two different dessert bananas[J]. Postharvest Biol and Tec, 2007, 43(3): 319-325. doi:  10.1016/j.postharvbio.2006.10.007
    [14] 戴雄泽, 王利群, 陈文超, 等. 辣椒果实发育过程中果色与类胡萝卜素的变化[J]. 中国农业科学, 2009, 42(11): 4004-4011. doi:  10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.030
    [15] 朱书香, 杨建民, 王中华, 等. 4种李属彩叶植物色素含量与叶色参数的关系[J]. 西北植物学报, 2009, 29(8): 1663-1669. doi:  10.3321/j.issn:1000-4025.2009.08.026
    [16] 王建其. 先进的测色技术在涂料的质量控制中有重要作用[J]. 广州化工, 2001(02): 45-47. doi:  10.3969/j.issn.1001-9677.2001.02.012
    [17] 杨少春, 王克奇, 戴天虹, 等. 基于L*a*b*颜色空间对木材分类的研究[J]. 林业机械与木工设备, 2007(10): 28-30. doi:  10.3969/j.issn.2095-2953.2007.10.010
    [18] 武恒, 汪佑宏, 张令峰, 等. 不同颜色实木地板表面视觉物理量与色彩心理特性相关性分析[J]. 安徽农业大学学报, 2011, 38(4): 504-510.
    [19] KHAJEH MEHRIZI M, BOKAEI F, JAMSHIDI N. Visible-near infrared concealment of cotton/nylon fabrics using colored pigments and multiwalled carbon nanotube particles (MWCNTs)[J]. Color Res Appl, 2015, 40(1): 93-98. doi:  10.1002/col.21852
    [20] KIM J, LEE Y K. Changes in color and color parameters of dental resin composites after polymerization[J]. J Biomed Mater Res B, 2007, 80(2): 541-546.
    [21] 丁根胜, 张庆明, 巴金莎, 等. 烟叶颜色色度学指标与烤烟品质的关系分析[J]. 中国烟草科学, 2011, 32(4): 14-18. doi:  10.3969/j.issn.1007-5119.2011.04.004
    [22] 谢鹏飞, 邓小华, 周清明, 等. 密集烘烤过程中烟叶颜色、形态和水分变化及相互关系[J]. 作物研究, 2012, 26(5): 486-490. doi:  10.3969/j.issn.1001-5280.2012.05.19
    [23] 曹云涛, 孔维宝, 葸玉琴, 等. 不同营养方式对普通小球藻生长特性和细胞组成的影响[J]. 食品与发酵工业, 2011, 37(10): 45-51.
    [24] 葸玉琴, 崇梅, 朱巧巧, 等. 不同氮源对混养小球藻生长和部分生化组成的影响[J]. 西北师范大学学报(自然科学版), 2015, 51(1): 82-86.
    [25] 李小嫄, 王洪伟, 童华荣. 食品感官评价技术在茶叶品质评价中的应用研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(5): 1542-1547.
    [26] 孟凡娟, 许向阳, 李景富. 番茄果实色素含量和表面颜色相关性研究[J]. 东北农业大学学报, 2006(4): 459-462. doi:  10.3969/j.issn.1005-9369.2006.04.007
    [27] TIMOTHY J, GRAEME E, HOBSON A. General method for the instrumental assessment of the color tomato fruit during ripening[J]. J Sci Food Agric, 1984, 35(12): 1277-1281. doi:  10.1002/jsfa.2740351202
    [28] 蔡鸿昌, 崔海信, 宋卫堂, 等. 黄瓜初花期叶片光合色素含量与颜色特征的初步研究[J]. 农业工程学报, 2006(9): 34-38. doi:  10.3321/j.issn:1002-6819.2006.09.007
    [29] 于国锋, 冯媛, 郑宏伟, 等. CIE-L*a*b*颜色模型在烟草中的应用研究进展[J]. 河南农业科学, 2019, 48(2): 1-7.
    [30] TAIZ L, ZEIGER E, MOLLER I, et al. Plant physiology and development[M]. 6th ed. Massachusetts: Sinauer Associates Inc, 2016.
    [31] 田喜, 何绍兰, 吕强, 等. 高光谱图像信息的柑橘叶片光合色素含量分析技术研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34(9): 2506-2512. doi:  10.3964/j.issn.1000-0593(2014)09-2506-07
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  293
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-16
  • 修回日期:  2020-07-21

目录

    /

    返回文章
    返回