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碳氮源优化提高兼养三角褐指藻生物量和岩藻黄素产量

2021-11-12杨润青宋培钦

食品与生物技术学报 2021年10期

王 珊,杨润青,宋培钦,魏 东

(华南理工大学 食品科学与工程学院,广东 广州 510640)

岩藻黄素(fucoxanthin)是一种广泛存在于大型褐藻、硅藻和金藻等海洋藻类中的类胡萝卜素,具有抗氧化、抗肿瘤、减肥、预防阿兹海默症、调节血糖和血脂等多种生物活性[1],在生物医药、功能性食品等领域具有重要应用价值。目前,岩藻黄素的主要商业来源是从海带等大型褐藻中提取,提取物中岩藻黄素含量低、生产成本高、藻油稳定性差、生产受季节性局限等固有缺陷,无法满足快速增长的国际市场需求。

海洋硅藻作为海洋生态系统中重要的初级生产者,其胞内岩藻黄素的含量是大型褐藻的上百倍[2],被认为是藻基岩藻黄素的新来源。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一种生长快、适应性强的海洋硅藻,可进行利用CO2的光合自养生长,也可利用外源有机碳氮源(甘油、醋酸钠、蛋白胨、尿素等)进行兼养(光发酵)生长[3]。研究发现,与其它有机碳源(如葡萄糖、果糖、甘露糖等)相比,以甘油为有机碳源兼养培养三角褐指藻可以获得最大生物量和色素含量[5]。在半连续补料模式下,以0.14 mol/L甘油为碳源对三角褐指藻进行兼养培养,生物量产率最高可达1.50 g/(L·d);在分批补料模式下,添加0.10 mol/L甘油时胞内类胡萝卜素含量达到最高,约占干质量的0.45%[4]。与自养相比,以甘油为有机碳源的兼养培养可显著提高三角褐指藻的生物量,但胞内类胡萝卜素含量普遍偏低,其中岩藻黄素的含量更低[5],亟须开发有效手段在兼养培养中提高岩藻黄素的含量。……

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