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雨生红球藻积累虾青素的分子基础与人工诱导调控研究进展

2021-12-06闫永芳任虹烨陈家宇乔之怡翟胜利周文礼

水产科学 2021年5期

窦 勇,吴 琳,闫永芳,任虹烨,陈家宇,乔之怡,翟胜利,周文礼

( 1.天津农学院 水产学院,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384; 2.天津现代晨辉科技集团,天津 301802 )

雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是一种单细胞微藻,在分类学上属绿藻门、绿藻纲、团藻目、红球藻科、红球藻属[1]。其生活史主要分为游动细胞阶段和不动细胞阶段。在外界环境条件适宜时,微藻以游动状态存在,依靠两条顶生、等长的鞭毛运动,这一阶段的细胞大多呈绿色,此时微藻生长旺盛,生物量积累迅速[2]。当雨生红球藻处于高光照度、高盐度及营养缺乏的胁迫条件时,细胞以红色厚壁孢子形式存在,此阶段细胞鞭毛脱落,运动能力丧失,开始逐渐合成并积累虾青素[3]。

虾青素是一种脂溶性的次级类胡萝卜素,属于萜烯类的不饱和化合物[4]。虾青素是目前为止在自然界有机体中发现的抗氧化能力最强的物质,它清除自由基和单线态氧淬灭的能力远远高于维生素E,比玉米黄质、番茄红素及β胡萝卜素等常见抗氧化物质的抗氧化能力高10倍以上,此外虾青素还具有抑制肿瘤、提高免疫力的作用,目前被用作保健品辅料和食品添加剂[5-7]。虾青素还有良好的着色效果,可以进入生物体并贮存在组织中,农业部2003年[318]号公告中指定天然虾青素为水产动物唯一着色剂[8-9]。雨生红球藻细胞内的虾青素含量占细胞干质量的1.5%~4.0%,而且全部是高生物活性的3S,3′S形态,因此被公认为是自然界中生产天然虾青素的最佳“生物反应器”[10]。……

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