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摘要 螺旋藻属于蓝藻门颤藻科的一类低等植物，富含多糖、蛋白质、维生素等，具有较高的营养价值，同时具有较高的药理作用和生物学效应，在国内外受到广泛推崇。近些年来，螺旋藻的人工培养越来越受人们的重视。该研究着重论述在国内人工培养过程中，激光、电磁波、电场及磁场等物理因素对螺旋藻产物诸如多糖、蛋白质、胡萝卜素等含量的诱变影响。
关键词 螺旋藻；物理因子；诱变
中图分类号 S121 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-011-02
Research Progress of Part Physical Factors’ Effects on Spirulina Mutagenesis
FU Lili， NA Ri*， Guo Jiufeng et al
（Key Laboratory of Ion Beam Bioengineering， Inner Mongolia University， Hohhot， Inner Mongolia 010021）
Abstract Spirulina is a kind of low plant belonging to the Cyanophyta Oscillatoria branch. It is rich in polysaccharide， protein， vitamins and so has rich nutritional value. At the same time， spirulina has great function on pharmacology and biology， it was widely praised both at home and abroad. In recent years， artificial cultivation of spirulina attracts more and more people's attention. This paper focuses on the effects of some physical factors on the products of mutagenic spirulina in domestic artificial cultivation process. For instance， some physical factors such as laser， electromagnetic wave， electric field and magnetic field can increase the production of polysaccharide， protein and carotene.
Key words Spirulina； Physical factors； Mutagenic
螺旋藻是一种具有重要开发应用价值的自养原核生物。它具有光合效率高、生长繁殖快、环境适应性强等特点，是少数能大规模培养的微藻之一[1]。同时，它是一种新型 “药食同源” 的优质菌体蛋白，具有很高的营养、保健及医药价值。因它营养价值丰富而被联合国粮农组织（FAO）誉为“21 世纪最佳的理想食品”，也被世界卫生组织评为“人类 21 世纪的最佳保健品”[2]。但是，受到培养技术、成本等多因素的影响，目前我国螺旋藻的生产培养得不到广泛推广。因此，想办法提高螺旋藻的产量是目前研究的重点问题之一。笔者则着重论述激光、电磁波、电场及磁场等物理因素对螺旋藻产物含量的影响。
1 HeNe激光诱变
HeNe激光诱变是一种高效的诱变育种新技术，具有能量密度高、靶点小、单色性、方向性好以及诱变当代就可出现遗传性突变等特点，因此在微生物育种中得到广泛的应用[3]。赵炎生等[4]采用HeNe（632.8 nm）激光，照射时间为30、60、30+30（照30 min，24 h后再照30 min）、60+30 min等4组，研究在光班面积15.89 cm2、激光能量1.1 mJ/cm2、波长632.8 nm条件下钝顶螺旋藻因照射引起的生理生化特性。研究结果表明，与出发菌株相比，经激光照射后，藻体在形态、干重、含氮量和胞外多糖等方面都有不同程度的变化，其中胞外多糖含量提高193%，展示出激光诱变螺旋藻的良好前景。另外，赵萌萌等[5]利用HeNe激光（波长632 nm，功率10 mW），时间分别为5、10 min，诱变钝顶螺旋藻IS，选取生长较快的藻种测量β胡萝卜素、蛋白质及多糖含量，进一步筛选出生长快、高产胡萝卜素或高产蛋白质的藻种。试验结果表明，经HeNe激光15和25 min照射后的藻种MS1、MS2和MS3藻丝形态发生变化，藻丝变短，螺旋变紧密，生长速度明显加快，其中MS1的β胡萝卜素含量增幅为18.1%，MS3的蛋白质和多糖含量均有较大增加；通过对出发藻种和诱变藻种的叶绿素a和胡萝卜素的紫外吸收光谱进行比较，发现诱变藻种与出发藻种相比最大吸收峰值略有变化，说明HeNe激光对于钝顶螺旋藻的诱变效应。
2 倍频Nd：YAG脉冲激光诱变
赵炎生等[6]用倍频Nd：YAG脉冲激光诱变钝顶螺旋藻，光斑面积4.9 cm2，每次激光能量32 mJ/cm2，脈冲宽度10 ns，波长532 nm，频率1 Hz，分别照射20、45、60次。结果表明，倍频脉冲YAG激光照射对螺旋藻的生长均有促进作用；与出发株相比，诱变后的螺旋藻干重减少2.92%，胞外多糖增加246%，蛋白质含量增加12%。随后，陈必链等[7]利用倍频Nd：YAG激光（波长532 nm，功率500 mW，功率密度160 mW/cm2）诱变钝顶螺旋藻，辐照时间为15、10、5 min，通过测定藻丝形态参数、叶绿素a、β胡萝卜素、生长速度，比较倍频Nd：YAG激光对钝顶螺旋藻生长的影响。结果表明，与出发株相比，经倍频Nd：YAG激光辐照后藻丝形态发生变化，藻丝长、螺旋数、螺旋长变小的现象；15、10 min辐照组出现螺旋变松驰的现象；10、5 min辐照组促进藻的生长和叶绿素a含量提高，使得生长速度提高；3个诱变时间剂量都有利于β胡萝卜素积累，含量增幅最高达22.3%。 3 半导体激光诱变
陈必链等[8]采用半导体激光（波长650 nm，功率40 mW，功率密度13 mW/cm2）辐照钝顶螺旋藻，辐照时间为30、15、8 min，通过测定藻丝形态参量、叶绿素a、β胡萝卜素，研究半导体激光对藻生长的影响。结果表明，3个辐照时间都对藻丝形态产生影响，使得藻丝长、螺旋数、螺旋长发生变化；30 min辐照组抑制藻体叶绿素a、β胡萝卜素的合成，8、15 min辐照组促进藻体叶绿素a和β胡萝卜素的合成，β胡萝卜素增幅最高达17.9%，8 min促长作用最明显，比生长速率提高10.9%，15 min略有促长作用，而30 min则起抑制生长作用。
4 紫外诱变
李建宏等[9]采用紫外诱变的方法，筛选获得两株优良的稳定钝顶螺旋藻突变株M13和M51。与出发株相比，M51较粗大，M13较细，但很长，藻体螺旋数超过40；两株突变株的生长速度和光合放氧速率均有明显提高；M13的藻蓝蛋白含量高于出发藻株20.2%；突变株的长碳连不饱和脂肪酸含量高于出发藻株，总脂中M13含花生四烯酸（20∶4）493%，M51含EPA（20∶5）2.49%；两株突变株对NH+4和Zn2+的抗性也发生改变。此外，王妮等[10]用紫外灯功率为15 W，照射时间分别为0、15、30、45、60、75、90、120 s，选出耐低温的突变藻株ZW1和ZW2，比较出发藻株和突变藻株的形态和生理生化特征。结果表明，突变藻株的藻丝体变长，螺距加大，螺旋数目略有增加，最适生长温度低于出发藻株，而且在4 ℃低温处理6 h后仍具有较高的放氧活性；ZW1藻体的蛋白质含量增幅为11.8%，ZW2的蛋白质和多糖含量的增幅分别为26.0%、28.6%。可见，突变藻株ZW1、ZW2是耐低温藻种。
5 空间诱变
空间诱变育种具有变异频率高、变异辐度大、变异遗传性好、有益变异多、可获得罕见变异类型等特点[11]。王维部等[12]采用通过卫星搭载，利用空间环境诱变钝顶螺旋藻，从诱变材料中通过单株培养和继代培养选育出适合大规模生产的优质高产新品系PNK2。与出发品系ST6相比，PNK2的螺旋个数为12～18个；藻丝体平均长度764.31 μm，增长了166.52%；螺距平均长度52.98 μm，增长了5.88%；螺宽平均长度18.75 μm，增长了8.19%；藻丝宽平均长度为6.02 μm，增长了12.31%。室外大规模生产生产率提高了20%以上。藻粉蛋白质含量69.57%，提高了8.31%；叶绿素含量1.01%，提高了8.60%；β胡萝卜素含量0.16%，提高了667%；藻蓝蛋白含量14.70%，提高了6.68%；C亚麻酸含量0.63%，减少了3.08%。这表明PNK2是一株优质、高产的钝顶螺旋藻品系。
6 60Coγ射线诱变
60Coγ射线诱变具有突变率高、后代形状稳定、育种周期短等优点[13]。龚小敏等[14]用不同剂量的60Coγ射线诱变诱变钝顶螺旋藻出发株，筛选获得两株抗高光抑制突变株，然后比较出发株和突变株的一般形态和生理生化特性。研究表明，出发株和突变株的一般形态有较大的差异。与出发株相比，两个突变株藻丝体显著变短，螺旋数目大大减小。出发株是对高光敏感的品系，而突变株表现出明显的抗高光抑制。13 000 lx光强下出发株和2个突变株的代时分别为29.4、20.8和222 h。突变株和出发株都属于中温品系，最适温度为28 ℃，具有较广的温度适应范围（23～35 ℃）以及相同的耐盐性，但突变株的生长速率比出发株快、代时短。此外，三者的蛋白质含量、氨基酸组成差别不大，可溶性多糖含量相差很大。随后，曹媛媛等[15]用剂量分别为0、0.1×103、0.25×103、0.5×103、1.0×103、1.5×103、2.0×103、2.5×103、3.0×103、4.0×103 Gy的60Coγ射线诱变辐射，测定菌株生长情况、存活率和突变率。结果表明，当液体培养时，高剂量的60Coγ射线对钝顶节旋藻细胞的破坏作用是很明显的，随着照射剂量的增加，菌株的生长量明显降低，4 000 Gy的照射剂量可使得细胞完全死亡；当照射剂量为100 Gy时钝顶节旋藻的生物量较对照略有上升，说明低剂量的60Coγ射线辐照反而会对钝顶节旋藻的生长起一定的促进作用。60Coγ射线对A9菌株的LD和D37值分别为3 500、1 250 Gy，LD/D37为28。60Coγ射线诱变显著提高菌株的突变率，当诱变剂量为2 000 Gy、存活率为10.49% 时菌株突变率最高，抗FPA和抗CS突变率分别为5.07×103和0.964×103，最大诱变效应比（MME）分别为241.43和74.15。60Coγ射线诱变具有较大的诱变效应（高MME值）。通过诱变获得大量的抗氨基酸类似物突变株，为遗传重组研究提供携带重要遗传标记的材料。
7 电场诱变
许永哲等[16]用电晕电场对钝顶螺旋藻进行诱变处理，从中选育出优秀的螺旋藻藻种。采取的处理条件为 3 min（12、3.2、4.2、5.2、6.2、8.0、10.0、11.0、12.0、13.0 kV），4 min（3.0、4.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0 kV），研究不同电场处理条件对螺旋藻的影响。结果表明，当诱变场强为80 kV、时间为3 min时得到高蛋白含量的藻种，蛋白含量比出发藻种提高18.29%；当场强为10.0 kV、时间为3 min时得到高多糖的藻种，多糖含量提高5.01%。电场诱变螺旋藻是一个新的诱变方法，为今后螺旋藻诱变提供新的研究方法和基础。
8 磁场诱变
李志勇等[17]对磁场作用下钝顶螺旋藻中蛋白质、氨基酸以及矿物质含量的变化进行研究，同时从水溶液性质改变和离子结合的角度对电磁场效应的机理进行分析。研究表明，磁感应强度（B）为0.25 T的电磁场处理虽然对蛋白质和氨基酸总含量的影响不大，但可以使必需氨基酸总含量明显提高；此外，还可显著增加螺旋藻中矿物质，尤其是微量元素含量。电磁场的生物效应可能来源于磁化水性质和离子吸收过程的改变。磁处理培养是进一步提高螺旋藻营养价值的一种较有效的手段。郑必胜等[18]研究外加磁场作用对螺旋藻生长及其胞外多糖分泌的影响，发现在40 kA/m 以下范围内，磁处理有利于螺旋藻细胞生长及生物量的积累，并且当磁场强度为24 kA/m 时比生长速率最高；当磁场强度高于40 kA/m 后螺旋藻的生长受到一定抑制，达到80 kA/m 以上时生长受到明显抑制，400 kA/m 以上则基本停止生长。在较高的磁场强度下螺旋藻生长缓慢，但有利于螺旋藻胞外多糖的分泌，在螺旋藻对数生长期进行磁处理效果最好。 9 结语
采用激光、电磁波、磁场等对螺旋藻进行诱变已有不少相关的报道，其中电晕电场诱变作为一种新型的物理诱变手段，为螺旋藻诱变提供新的研究方法。总之，上述诱变手段对螺旋藻形态、生长速度及体内产物含量等均有一定的影响，在蛋白质、多糖、胡萝卜素等含量提高上均起较好的效果。这是螺旋藻诱变的很好的开端。随着技术的迅速发展，在分子水平上实现定向诱变，使得螺旋藻诱变进入一个新的发展时期。
参考文献
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[4] 赵炎生，陈向东，谈震.HeNe激光诱变钝顶螺旋藻的初步研究[J].光电子·激光，1997（6）：57-60.
[5] 赵萌萌，王卫卫.HeNe激光对钝顶螺旋藻的诱变效应[J].光子学报，2005（3）：400-403.
[6] 赵炎生，尹鸿萍，陈向东，等.倍频Nd：YAG脉冲激光诱变钝顶螺旋藻的初步研究[J].光电子·激光，1999（6）：563-564.
[7] 陈必链，庄惠如，王明兹，等.倍频Nd：YAG激光对钝顶螺旋藻的诱变效应[J].激光生物学报，2000（2）：125-128.
[8] 陈必链，王明兹，庄惠如，等.半导体激光对钝顶螺旋藻形态和生长的影响[J].光子学报，2000（5）：411-414.
[9] 李建宏，郑卫，倪霞，等.两株钝顶螺旋藻紫外诱变株的特征[J].水生生物学报，2001（5）：486-490.
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[14] 龚小敏，胡鸿钧.60Coγ射线诱变钝顶螺旋藻的研究[J].武汉植物学研究，1996（1）：58-66.
[15] 曹媛媛，甘旭华，赵良侠，等.紫外线和60Coγ射线对钝顶节旋藻（Arthrospira platensis）的诱变效应[J].激光生物学报，2006（5）：478-482.
[16] 许永哲.螺旋藻的诱变育种[D].呼和浩特：内蒙古大学，2013.
[17] 李志勇，郭祀远，李琳.磁场对螺旋藻营养成分的影响及机理分析[J].生物物理学报，2001（3）：587-591.
[18] 郑必胜，郭祀远，尤珊.磁场处理对螺旋藻生长及胞外多糖的影响[J].食品科学，2007（1）：94-98.
关键词 螺旋藻；物理因子；诱变
中图分类号 S121 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-011-02
Research Progress of Part Physical Factors’ Effects on Spirulina Mutagenesis
FU Lili， NA Ri*， Guo Jiufeng et al
（Key Laboratory of Ion Beam Bioengineering， Inner Mongolia University， Hohhot， Inner Mongolia 010021）
Abstract Spirulina is a kind of low plant belonging to the Cyanophyta Oscillatoria branch. It is rich in polysaccharide， protein， vitamins and so has rich nutritional value. At the same time， spirulina has great function on pharmacology and biology， it was widely praised both at home and abroad. In recent years， artificial cultivation of spirulina attracts more and more people's attention. This paper focuses on the effects of some physical factors on the products of mutagenic spirulina in domestic artificial cultivation process. For instance， some physical factors such as laser， electromagnetic wave， electric field and magnetic field can increase the production of polysaccharide， protein and carotene.
Key words Spirulina； Physical factors； Mutagenic
螺旋藻是一种具有重要开发应用价值的自养原核生物。它具有光合效率高、生长繁殖快、环境适应性强等特点，是少数能大规模培养的微藻之一[1]。同时，它是一种新型 “药食同源” 的优质菌体蛋白，具有很高的营养、保健及医药价值。因它营养价值丰富而被联合国粮农组织（FAO）誉为“21 世纪最佳的理想食品”，也被世界卫生组织评为“人类 21 世纪的最佳保健品”[2]。但是，受到培养技术、成本等多因素的影响，目前我国螺旋藻的生产培养得不到广泛推广。因此，想办法提高螺旋藻的产量是目前研究的重点问题之一。笔者则着重论述激光、电磁波、电场及磁场等物理因素对螺旋藻产物含量的影响。
1 HeNe激光诱变
HeNe激光诱变是一种高效的诱变育种新技术，具有能量密度高、靶点小、单色性、方向性好以及诱变当代就可出现遗传性突变等特点，因此在微生物育种中得到广泛的应用[3]。赵炎生等[4]采用HeNe（632.8 nm）激光，照射时间为30、60、30+30（照30 min，24 h后再照30 min）、60+30 min等4组，研究在光班面积15.89 cm2、激光能量1.1 mJ/cm2、波长632.8 nm条件下钝顶螺旋藻因照射引起的生理生化特性。研究结果表明，与出发菌株相比，经激光照射后，藻体在形态、干重、含氮量和胞外多糖等方面都有不同程度的变化，其中胞外多糖含量提高193%，展示出激光诱变螺旋藻的良好前景。另外，赵萌萌等[5]利用HeNe激光（波长632 nm，功率10 mW），时间分别为5、10 min，诱变钝顶螺旋藻IS，选取生长较快的藻种测量β胡萝卜素、蛋白质及多糖含量，进一步筛选出生长快、高产胡萝卜素或高产蛋白质的藻种。试验结果表明，经HeNe激光15和25 min照射后的藻种MS1、MS2和MS3藻丝形态发生变化，藻丝变短，螺旋变紧密，生长速度明显加快，其中MS1的β胡萝卜素含量增幅为18.1%，MS3的蛋白质和多糖含量均有较大增加；通过对出发藻种和诱变藻种的叶绿素a和胡萝卜素的紫外吸收光谱进行比较，发现诱变藻种与出发藻种相比最大吸收峰值略有变化，说明HeNe激光对于钝顶螺旋藻的诱变效应。
2 倍频Nd：YAG脉冲激光诱变
赵炎生等[6]用倍频Nd：YAG脉冲激光诱变钝顶螺旋藻，光斑面积4.9 cm2，每次激光能量32 mJ/cm2，脈冲宽度10 ns，波长532 nm，频率1 Hz，分别照射20、45、60次。结果表明，倍频脉冲YAG激光照射对螺旋藻的生长均有促进作用；与出发株相比，诱变后的螺旋藻干重减少2.92%，胞外多糖增加246%，蛋白质含量增加12%。随后，陈必链等[7]利用倍频Nd：YAG激光（波长532 nm，功率500 mW，功率密度160 mW/cm2）诱变钝顶螺旋藻，辐照时间为15、10、5 min，通过测定藻丝形态参数、叶绿素a、β胡萝卜素、生长速度，比较倍频Nd：YAG激光对钝顶螺旋藻生长的影响。结果表明，与出发株相比，经倍频Nd：YAG激光辐照后藻丝形态发生变化，藻丝长、螺旋数、螺旋长变小的现象；15、10 min辐照组出现螺旋变松驰的现象；10、5 min辐照组促进藻的生长和叶绿素a含量提高，使得生长速度提高；3个诱变时间剂量都有利于β胡萝卜素积累，含量增幅最高达22.3%。 3 半导体激光诱变
陈必链等[8]采用半导体激光（波长650 nm，功率40 mW，功率密度13 mW/cm2）辐照钝顶螺旋藻，辐照时间为30、15、8 min，通过测定藻丝形态参量、叶绿素a、β胡萝卜素，研究半导体激光对藻生长的影响。结果表明，3个辐照时间都对藻丝形态产生影响，使得藻丝长、螺旋数、螺旋长发生变化；30 min辐照组抑制藻体叶绿素a、β胡萝卜素的合成，8、15 min辐照组促进藻体叶绿素a和β胡萝卜素的合成，β胡萝卜素增幅最高达17.9%，8 min促长作用最明显，比生长速率提高10.9%，15 min略有促长作用，而30 min则起抑制生长作用。
4 紫外诱变
李建宏等[9]采用紫外诱变的方法，筛选获得两株优良的稳定钝顶螺旋藻突变株M13和M51。与出发株相比，M51较粗大，M13较细，但很长，藻体螺旋数超过40；两株突变株的生长速度和光合放氧速率均有明显提高；M13的藻蓝蛋白含量高于出发藻株20.2%；突变株的长碳连不饱和脂肪酸含量高于出发藻株，总脂中M13含花生四烯酸（20∶4）493%，M51含EPA（20∶5）2.49%；两株突变株对NH+4和Zn2+的抗性也发生改变。此外，王妮等[10]用紫外灯功率为15 W，照射时间分别为0、15、30、45、60、75、90、120 s，选出耐低温的突变藻株ZW1和ZW2，比较出发藻株和突变藻株的形态和生理生化特征。结果表明，突变藻株的藻丝体变长，螺距加大，螺旋数目略有增加，最适生长温度低于出发藻株，而且在4 ℃低温处理6 h后仍具有较高的放氧活性；ZW1藻体的蛋白质含量增幅为11.8%，ZW2的蛋白质和多糖含量的增幅分别为26.0%、28.6%。可见，突变藻株ZW1、ZW2是耐低温藻种。
5 空间诱变
空间诱变育种具有变异频率高、变异辐度大、变异遗传性好、有益变异多、可获得罕见变异类型等特点[11]。王维部等[12]采用通过卫星搭载，利用空间环境诱变钝顶螺旋藻，从诱变材料中通过单株培养和继代培养选育出适合大规模生产的优质高产新品系PNK2。与出发品系ST6相比，PNK2的螺旋个数为12～18个；藻丝体平均长度764.31 μm，增长了166.52%；螺距平均长度52.98 μm，增长了5.88%；螺宽平均长度18.75 μm，增长了8.19%；藻丝宽平均长度为6.02 μm，增长了12.31%。室外大规模生产生产率提高了20%以上。藻粉蛋白质含量69.57%，提高了8.31%；叶绿素含量1.01%，提高了8.60%；β胡萝卜素含量0.16%，提高了667%；藻蓝蛋白含量14.70%，提高了6.68%；C亚麻酸含量0.63%，减少了3.08%。这表明PNK2是一株优质、高产的钝顶螺旋藻品系。
6 60Coγ射线诱变
60Coγ射线诱变具有突变率高、后代形状稳定、育种周期短等优点[13]。龚小敏等[14]用不同剂量的60Coγ射线诱变诱变钝顶螺旋藻出发株，筛选获得两株抗高光抑制突变株，然后比较出发株和突变株的一般形态和生理生化特性。研究表明，出发株和突变株的一般形态有较大的差异。与出发株相比，两个突变株藻丝体显著变短，螺旋数目大大减小。出发株是对高光敏感的品系，而突变株表现出明显的抗高光抑制。13 000 lx光强下出发株和2个突变株的代时分别为29.4、20.8和222 h。突变株和出发株都属于中温品系，最适温度为28 ℃，具有较广的温度适应范围（23～35 ℃）以及相同的耐盐性，但突变株的生长速率比出发株快、代时短。此外，三者的蛋白质含量、氨基酸组成差别不大，可溶性多糖含量相差很大。随后，曹媛媛等[15]用剂量分别为0、0.1×103、0.25×103、0.5×103、1.0×103、1.5×103、2.0×103、2.5×103、3.0×103、4.0×103 Gy的60Coγ射线诱变辐射，测定菌株生长情况、存活率和突变率。结果表明，当液体培养时，高剂量的60Coγ射线对钝顶节旋藻细胞的破坏作用是很明显的，随着照射剂量的增加，菌株的生长量明显降低，4 000 Gy的照射剂量可使得细胞完全死亡；当照射剂量为100 Gy时钝顶节旋藻的生物量较对照略有上升，说明低剂量的60Coγ射线辐照反而会对钝顶节旋藻的生长起一定的促进作用。60Coγ射线对A9菌株的LD和D37值分别为3 500、1 250 Gy，LD/D37为28。60Coγ射线诱变显著提高菌株的突变率，当诱变剂量为2 000 Gy、存活率为10.49% 时菌株突变率最高，抗FPA和抗CS突变率分别为5.07×103和0.964×103，最大诱变效应比（MME）分别为241.43和74.15。60Coγ射线诱变具有较大的诱变效应（高MME值）。通过诱变获得大量的抗氨基酸类似物突变株，为遗传重组研究提供携带重要遗传标记的材料。
7 电场诱变
许永哲等[16]用电晕电场对钝顶螺旋藻进行诱变处理，从中选育出优秀的螺旋藻藻种。采取的处理条件为 3 min（12、3.2、4.2、5.2、6.2、8.0、10.0、11.0、12.0、13.0 kV），4 min（3.0、4.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0 kV），研究不同电场处理条件对螺旋藻的影响。结果表明，当诱变场强为80 kV、时间为3 min时得到高蛋白含量的藻种，蛋白含量比出发藻种提高18.29%；当场强为10.0 kV、时间为3 min时得到高多糖的藻种，多糖含量提高5.01%。电场诱变螺旋藻是一个新的诱变方法，为今后螺旋藻诱变提供新的研究方法和基础。
8 磁场诱变
李志勇等[17]对磁场作用下钝顶螺旋藻中蛋白质、氨基酸以及矿物质含量的变化进行研究，同时从水溶液性质改变和离子结合的角度对电磁场效应的机理进行分析。研究表明，磁感应强度（B）为0.25 T的电磁场处理虽然对蛋白质和氨基酸总含量的影响不大，但可以使必需氨基酸总含量明显提高；此外，还可显著增加螺旋藻中矿物质，尤其是微量元素含量。电磁场的生物效应可能来源于磁化水性质和离子吸收过程的改变。磁处理培养是进一步提高螺旋藻营养价值的一种较有效的手段。郑必胜等[18]研究外加磁场作用对螺旋藻生长及其胞外多糖分泌的影响，发现在40 kA/m 以下范围内，磁处理有利于螺旋藻细胞生长及生物量的积累，并且当磁场强度为24 kA/m 时比生长速率最高；当磁场强度高于40 kA/m 后螺旋藻的生长受到一定抑制，达到80 kA/m 以上时生长受到明显抑制，400 kA/m 以上则基本停止生长。在较高的磁场强度下螺旋藻生长缓慢，但有利于螺旋藻胞外多糖的分泌，在螺旋藻对数生长期进行磁处理效果最好。 9 结语
采用激光、电磁波、磁场等对螺旋藻进行诱变已有不少相关的报道，其中电晕电场诱变作为一种新型的物理诱变手段，为螺旋藻诱变提供新的研究方法。总之，上述诱变手段对螺旋藻形态、生长速度及体内产物含量等均有一定的影响，在蛋白质、多糖、胡萝卜素等含量提高上均起较好的效果。这是螺旋藻诱变的很好的开端。随着技术的迅速发展，在分子水平上实现定向诱变，使得螺旋藻诱变进入一个新的发展时期。
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