茉莉酸甲酯对雨生红球藻虾青素含量和dxs基因表达的影响

雨生红球藻是一种能产生重要次生代谢产物——虾青素的单细胞绿藻,茉莉酸甲酯( MeJA)等诱导因子可促进植物次生代谢产物的积累.以雨生红球藻为研究对象,研究了不同浓度MeJA对雨生红球藻细胞生长、虾青素含量和dxs基因表达的影响.结果表明,MeJA在抑制雨生红球藻细胞生长和总虾青素产量的积累的同时,却能促进雨生红球藻单位细胞虾青素的合成能力.当MeJA浓度为800 μmol/L时,单位细胞虾青素合成能力可达1.75×10-9mg,相比对照组(1.42×10-9 mg)增加23.24％.RT-PCR分析结果表明,dxs基因的表达受MeJA的诱导,800 μmol/L MeJA处理条件下,dxs基因的表达水平最高.相关分析结果表明,MeJA作用下的雨生红球藻虾青素含量和dxs基因表达量呈正相关,推断dxs基因可能是雨生红球藻虾青素合成的一个关键酶基因,这为进一步通过代谢工程策略提高雨生红球藻虾青素含量提供了一个靶点,也为虾青素规模化生产和探讨虾青素积累的分子机理提供参考.     

6-苄氨基嘌呤对雨生红球藻中虾青素积累的影响

首次研究了外源细胞分裂素6-苄氨基嘌呤(6-BA)对雨生红球藻积累虾青素的作用。在营养生长期的雨生红球藻培养液中,分别添加不同浓度梯度的6-BA,进行胁迫培养(25℃,24 h 5000 lx连续光照 营养盐饥饿),诱导藻细胞合成并积累虾青素。显微观察各不同处理组藻细胞虾青素积累过程的动态变化,并定期取样进行虾青素含量测定。结果表明,10 mg/L的6-BA处理对雨生红球藻积累虾青素有明显促进作用,胁迫培养26 d后藻细胞完全变红,比对照组提前18 d;虾青素含量比对照组提高2.52%。较高浓度的6-BA(20、30、50 mg/L)则对藻细胞有较强致死作用。     

花生四烯酸对雨生红球藻细胞生长和虾青素含量的影响

研究了不同质量浓度花生四烯酸对雨生红球藻细胞生长和虾青素含量的影响。结果表明,适宜质量浓度的花生四烯酸(62.5 mg/L)能促进雨生红球藻细胞的生长,而低质量浓度(0.1~12.5 mg/L)和高质量浓度(312.5~1562.5 mg/L)的花生四烯酸均能抑制雨生红球藻细胞的生长;花生四烯酸能促进雨生红球藻虾青素的积累,随着花生四烯酸质量浓度的增加,雨生红球藻虾青素含量也逐渐增加,当花生四烯酸质量浓度为312.5 mg/L时,虾青素的含量最高,达3.67 mg/L,比对照组提高48.8%。     

盐胁迫对雨生红球藻虾青素累积、虾青素合成相关酶基因表达和抗氧化指标的影响

为探讨盐胁迫对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)虾青素合成的影响与机理,以及雨生红球藻各抗氧化机制之间的关系,本研究采用生化和分子生物学方法研究了不同浓度(0.04 mol/L、0.08 mol/L、0.12 mol/L和0.16 mol/L)和不同时间(3 d、6 d和9 d)的盐(Na Cl)胁迫对雨生红球藻生长、虾青素积累、番茄红素β-环化酶(Lcy)、β-胡萝卜素羟化酶(Crt R-B)和β-胡萝卜素酮化酶(Bkt)基因表达、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,各胁迫时间的雨生红球藻的密度均随着盐胁迫浓度的增加而不断下降,在盐胁迫的第9天,雨生红球藻的死亡率和孢子比例均随着盐胁迫浓度的增加而不断升高;雨生红球藻虾青素含量、Lcy、Crt R-B和Bkt基因表达量均随着盐胁迫浓度和时间的增加而不断提高;雨生红球藻SOD、CAT和GSH-Px活性以及MDA含量在不同浓度和不同时间的盐胁迫下与对照组(0.00 mol/L Na Cl)相比均升高,且在不同时间的0.12 mol/L Na Cl胁迫下与对照组相比均显著升高(P0.05);雨生红球藻虾青素含量、Lcy、Crt R-B和Bkt基因表达量在盐胁迫的早期(第3天)和中期(第6天)阶段较低,在盐胁迫的后期(第9天)阶段较高,而SOD、CAT和GSH-Px活性以及MDA含量在盐胁迫的早期和中期阶段较高,在盐胁迫的后期阶段较低。实验结果说明了适当浓度和时间的盐胁迫能促进雨生红球藻累积虾青素,雨生红球藻在盐胁迫下主要是通过提高虾青素合成相关酶基因的转录水平来促进虾青素的合成,其虾青素和抗氧化酶的抗氧化活性可能互为补充,共同保护雨生红球藻免受盐胁迫的氧化损伤。     

饲料中添加雨生红球藻对七彩神仙鱼生长、体色及抗氧化力的影响

为探讨雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)对七彩神仙鱼(Symphysodon haraldi)增色效果以及对机体抗氧化力的影响,分别用添加0(对照组)、3.33、6.66、9.99、13.32和16.65 g/kg雨生红球藻(折算成虾青素添加量分别为0、100、200、300、400和500 mg/kg饲料)的饲料饲喂七彩神仙鱼6周,测定七彩神仙鱼皮肤、鳍条、肌肉和肝脏中的虾青素含量、体表的三刺激值和肝脏总抗氧化能力(T-AOC)和谷胱甘肽(GSH)含量。结果显示:饲料中添加雨生红球藻可以显著提高七彩神仙鱼的增重率,当添加量为9.99 g/kg其增重率最大。七彩神仙鱼皮肤、鳍条、肌肉和肝脏虾青素含量随着雨生红球藻添加量的增加而升高,当雨生红球藻添加量超过6.66 g/kg,各组织中虾青素的含量趋于稳定。随着雨生红球藻添加量增加,皮肤L*值(亮度)下降、而a*值(红度)和b*值(黄度)升高,皮肤中虾青素含量与三刺激值间的相关性均达到高度相关,并与a*值的相关性最高。随着雨生红球藻添加量的增加,七彩神仙鱼肝脏的T-AOC和GSH的含量也逐渐升高。结果表明,在饲料中添加雨生红球藻可提高七彩神仙鱼的增重率,提高七彩神仙鱼皮肤虾青素含量,改善七彩神仙鱼体色,增强机体的抗氧化能力;雨生红球藻的添加量建议为6.66~9.99 g/kg(虾青素含量为200~300 mg/kg)。     

二丁基羟基甲苯对雨生红球藻虾青素和油脂积累的影响

以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为对象,研究高光照、缺氮条件下,外源添加不同浓度的二丁基羟基甲苯(Butylated hydroxytoluene, BHT)对雨生红球藻生长、虾青素积累、油脂合成、脂肪酸组成、碳水化合物、蛋白含量以及虾青素和脂肪酸合成相关酶基因的影响。结果显示,添加不同浓度的BHT后,2 mg/L BHT添加组虾青素积累量为最高,显著高于其他实验组和对照组(P<0.05),达到31.66 mg/g,是对照组的1.87倍。油脂含量达45.56%,高于同期对照组(39.06%),脂肪酸组成变化不显著。在此条件下,虾青素合成关键酶基因dxs和bkt表达水平分别是对照组的5.19倍和2.04倍;脂肪酸合成关键酶基因kas和acp表达水平较对照组显著提高(P<0.05),分别是对照组的4.56倍和3.02倍。与对照组相比,2 mg/L BHT添加组的碳水化合物和蛋白含量均呈下降趋势。研究表明,在胁迫条件下,外源添加适量浓度的BHT能有效促进雨生红球藻中虾青素的积累,同时提高了藻细胞内的油脂含量。     

温度对雨生红球藻生长、虾青素累积和抗氧化能力的影响

本文研究了不同培养温度对雨生红球藻细胞密度、生长速率、虾青素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)的影响。结果表明藻细胞密度、生长速率和虾青素含量随温度的增加先升高后下降,SOD活性 和GSH-Px活性随着温度的增加而逐渐上升,而T-AOC则随温度的增加先升高后下降,然后再升高;藻细胞密度、生长速率、虾青素含量和T-AOC均在培养温度为25℃时达到最大值,而SOD活性和GSH-Px活性在培养温度为35℃时最高;藻细胞内虾青素和抗氧化酶的抗氧化活性互为补充。本研究结果为雨生红球藻的大规模培养和虾青素的规模化生产和应用提供了理论基础。     

植物生长调节剂对雨生红球藻细胞增殖及虾青素积累的影响

研究了4种植物生长调节剂对雨生红球藻细胞增殖、质量(干)、虾青素含量的影响.单因子试验结果表明,4种植物生长调节剂对雨生红球藻的细胞增殖在生长前期作用不明显,在对数生长期有明显的促进作用,质量(干)和虾青素含量有明显的增加;其中α-奈乙酸(NAA)、6-苄基嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、赤霉素(GA3)的最佳质量浓度分别为:0.5、0.5、0.1、0.5 me/L.正交多因子试验结果表明:培养雨生红球藻添加6-BA、N从和GA3的最佳质量浓度分别为0.5、0.1、0.05 mg/L.     

影响雨生红球藻中虾青素积累条件的研究进展

天然虾青素是一种具有极高抗氧化活性的非维生素A原类胡萝卜素,在医药、食品、保健品、化妆品及饲料添加剂等方面都有广阔的应用前景。而单细胞绿藻—雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)能在多种胁迫条件下迅速合成并大量积累虾青素,最高可达藻细胞干质量的4.0%,远远高于     

施用水杨酸对雨生红球藻中虾青素积累的影响

在对数生长期的藻液中分别加入不同质量浓度的水杨酸(SA)溶液,进行胁迫培养(25℃,24 h5000 lx连续光照 营养盐饥饿),诱导细胞内虾青素的合成积累。在诱导过程中,显微观察不同质量浓度SA处理后细胞形态和虾青素积累的动态变化,并定期取样测定虾青素含量。结果表明,10.0 mg/L和5.0 mg/L的SA能够明显促进雨生红球藻中积累虾青素。其中,5.0 mg/L的SA诱导最为明显,不仅可以加快虾青素积累进程(比对照组提前23 d),而且虾青素产量比对照组提高75.8%;而15 mg/L和20 mg/L的SA溶液则对藻细胞有毒害作用。