科學(xué)島團隊通過添加外源精氨酸促進雨生紅球藻蝦青素產(chǎn)量

近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所黃青研究員團隊在促進雨生紅球藻生物量和蝦青素研究方面取得新進展，研究成果發(fā)表在國際著名期刊Bioresource Technology上。

蝦青素是一種含酮類胡蘿卜素，以其強抗氧化性而聞名。在自然界中，雨生紅球藻是天然蝦青素最好來源之一。如何提高雨生紅球藻蝦青素產(chǎn)量一直是當(dāng)前相關(guān)研究的核心問題。本研究中，研究人員通過多種添加物對比實驗發(fā)現(xiàn)，添加精氨酸可以對雨生紅球藻的生長、蝦青素和脂類積累產(chǎn)生促進作用。相關(guān)機理研究表明，精氨酸可以提高碳利用率、激活精氨酸途徑、調(diào)控類胡蘿卜素和脂質(zhì)相關(guān)基因，上調(diào)ADC、OCT、ASS1、NOS和OAT的表達，從而對蝦青素生長、蝦青素和脂質(zhì)積累產(chǎn)生協(xié)同作用。

近年來，黃青研究員團隊在提高雨生紅球藻蝦青素產(chǎn)量的技術(shù)和方法方面取得了一系列進展：例如，科研團隊嘗試用低溫等離子體，通過等離子體誘變的方法產(chǎn)生蝦青素高產(chǎn)突變株（Algal Research 2020, 45:101746），或通過等離子體刺激也可以促進藻細胞蝦青素積累（Bioresource Technology 2022, 343:126095）；此外，他們還研究紅光對藻細胞生長的作用，由此優(yōu)化不同的光照模式以提高雨生紅球藻蝦蝦青素產(chǎn)量（Aquaculture 2023, 571: 739462）。同時，為了更好了解和概況這方面的技術(shù)及進展，科研團隊總結(jié)了有關(guān)提高雨生紅球藻蝦青素產(chǎn)量的技術(shù)方法，包括優(yōu)化培養(yǎng)條件、利用環(huán)境因素、以及結(jié)合基因工程和合成生物學(xué)方法等，撰寫綜述發(fā)表在Critical Reviews in Biotechnology。

精氨酸促進雨生紅球藻蝦青素生長效應(yīng)和機制研究 (Image by Adolf Acheampong)