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。     

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%。     

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。     

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.     

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.     

外源赤霉素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赤霉素(GA3)溶液后,立即进入胁迫培养(25℃,5000 lx,24 h连续光照 营养盐饥饿),诱导细胞合成积累虾青素。通过显微观察和定期取样测定虾青素含量。试验结果表明,添加5.0 mg/L GA3处理组的细胞比对照组提前14 d完全变红,虾青素产量比对照组提高64.8%,达15.9 mg/L;20.0 mg/L GA3处理组细胞比对照组提前20 d完全变红,但虾青素产量与对照组相比下降19.0%。     

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。     

光周期对雨生红球藻生物量、虾青素累积和抗氧化能力的影响

研究了不同光周期条件(0L∶24D、4L∶20D、8L∶16D、12L∶12D、16L∶8D、20L∶4D、24L∶0D)对雨生红球藻生物量(细胞密度和单位体积干质量)、虾青素含量(单位干质量虾青素含量和单个细胞虾青素含量)、丙二醛含量和总抗氧化能力的影响。生物量的测定采用显微细胞计数法和直接称质量法,虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力的测定采用分光光度法。试验结果表明,雨生红球藻生物量和丙二醛含量随光照时间的延长先升后降,虾青素含量和总抗氧化能力则随光照时间的延长逐渐升高;雨生红球藻生物量和丙二醛含量均在16L∶8D光周期条件下达到最大值,且显著高于连续黑暗和连续光照条件下的生物量和丙二醛含量(P0.05);雨生红球藻虾青素含量和总抗氧化能力在连续光照条件下最高,且均显著高于每日光照时间小于20h条件下的虾青素含量和总抗氧化能力(P0.05);在20L∶4D和连续光照条件下的雨生红球藻生物量、单个细胞虾青素含量和丙二醛含量无显著差异(P0.05),但这两种条件下的单位干质量虾青素含量和总抗氧化能力差异显著(P0.05);在连续黑暗条件下,雨生红球藻生物量、虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力均最低。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。     

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)。     

饲料中添加虾青素对凡纳滨对虾生长、存活和抗氧化能力的影响

从雨生红球藻中提取虾青素,以不同质量浓度(0、20、40、60、80、100 mg/kg)添加到凡纳滨对虾的饲料中投喂7周,研究虾青素对凡纳滨对虾生长、存活和抗氧化能力的影响.结果显示,虾青素可提高凡纳滨对虾的存活率和特定生长率,其中添加量80 mg/kg组最高,80 mg/kg组特定生长率和对照组间差异显著(P<0.05),但试验组和对照组间存活率无显著差异(P>0.05).各试验组的总抗氧化能力与对照组相比显著升高(P<0.05),至第4周后逐步稳定;超氧化物歧化酶活力和过氧化氢酶活力与对照组相比均显著降低,且均表现出先降后升的变化趋势,第4周酶活力降至最低.以生长、存活和抗氧化能力为指标,虾青素的最适添加量为80 mg/kg,最佳投喂时间为4周.