雨生红球藻培养基的改良

近年来,雨生红球藻（ＨａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓｐｌｕｖｉａｌｉｓＦｌｏｔｅｔＷｉｌｌ）作为一种获取天然虾青素的资源被广泛重视ｌ‘,‘１。目前,有关而生红球藻的研究主要集中于虾青素的积累机制、合成调控及其生物学功能‘）。关于雨生红球资生长调控方面的工作报道较少,还没有一个很理想的红球藻培养基【’］,从而在很大程度上阻碍了对雨生红球藻的深人研究与开发利用。雨生红球藻尤其是它的绿色游动细胞对环境ｐＨ值的改变较敏感,其生长状况与培养液的ｐＨ稳定性关系密切［‘”］,而目前较多采用的ＭＣＭ、ＢＢＭ和Ｂｔｈｌ…     

VB1、VB12和VH对雨生红球藻生长及类胡萝卜素含量的影响

以淡水经济微藻雨生红球藻(Haematococcus pluvialis CH-1)为试验藻种,分别添加维生素B₁(VB₁)、B₁₂(VB₁₂)和维生素H(VH),每种维生素各分6个浓度梯度,测定了雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等指标。结果表明,分别添加维生素B₁、B₁₂和H均显著促进了雨生红球藻细胞的生长。维生素B₁、B₁₂和H对雨生红球藻的最佳添加浓度分别为10mg·L^-1、50μg·L^-1和500μg·L^-1。在维生素B₁、B₁₂和H各自的最佳浓度处理下,雨生红球藻的细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量等4项指标均比对照有显著提高:维生素B₁处理分别提高了20.1%、14.6%、23.2%和21.3%;维生素B₁₂处理分别提高了29.5%、30.0%、28.0%和24.4%;维生素H处理分别提高了17.1%、29.2%、21.8%和10.1%。在雨生红球藻规模化生产的游动细胞培养阶段,适当地添加维生素B₁、B₁₂和H均能够有效地提高藻细胞密度、生物量、叶绿素a和类胡萝卜素含量。     

雨生红球藻在不同培养基的生长比较

研究了雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)3个不同品系CH-1、UTEX-16和CS-321分别在3种不同培养基BBM、BG-11、JM中的生长情况。结果表明:在3种培养基中,CH-1的最高细胞密度、生物量和虾青素含量都要高于另外2株雨生红球藻,其中以BBM培养的CH-1生长情况最好,其最终营养细胞密度可达到59.8×104cell?mL-1,干重为0.527g?L-1,细胞密度最高时虾青素含量为3.55mg?L-1。     

营养盐对雨生红球藻光合作用影响的研究

以单细胞雨生红球藻为实验材料,利用ＭＣＭ改良配方制作基本培养液,通过测溶解氧的方法,试验氮,磷,碳和盐度等对细胞生长的影响。结果表明;雨生红球藻的光合作用与上述营养浓度有直接的关系,５、０．５、５×１０＾－３Ｍｏｌ／Ｌ的ＫＮＯ３,ＫＨＯ２ＰＯ４,ＮａＨＣＯ３是该藻光合作用的适宜浓度,并对ＭＣＭ改良配方再次修正２,初步建立起养殖该藻的营养模式,为大规模模养殖打下了基础。     

雨生红球藻营养细胞的虾青素累积

接种于缺氮培养基的雨生红球藻。当置于光强为10—12klx,温度25℃±1.5℃条件下培养时,营养细胞迅速由绿色变成红色。接种4d时,运动细胞占细胞总数的90%,细胞内的虾青素含量(33.0pg/cell)占最终色素累积量的(60.0pg/cell)的55%。接种6d时,虾青素含量已占最终累积量的75%。电镜观察显示,红色的运动细胞除细胞质的大部分区域充满色素颗粒外,细胞的形态结构与绿色细胞基本一致。实验还表明,当接种物置于低光(0.5—1.0klx)下培养时,营养细胞仍有色素沉积,但累积缓慢。当只有高光胁迫(10—12klx,完全培养基培养)时,营养细胞转变成厚壁孢子后(5d后),才大量积累色素。     

雨生红球藻混合营养与异养培养研究

研究雨生红球藻混合营养生长与异养生长对碳源及碳源浓度的需求,并对两种生长型进行比较。结果表明,乙酸钠较葡萄糖等碳源更能维持红球藻进行混合营养民异养生长。红球藻混合营养型生长与异养型生长的适宜乙酸钠浓度范围分别是０．５￣１．０ｇ／Ｌ和１￣１．５ｇ／Ｌ。混合营养型及异养型的平均速率分别是０．７２ｄ＾－１和０．５３ｄ＾－１,培养８ｄ的细胞干重分别是０．６５ｇ／Ｌ和０．３２ｇ／Ｌ。与光养型（对照）相比,混     

营养胁迫对雨生红球藻虾青素累积的影响

通过改变营养条件可诱导雨生红球藻积累虾青素.氮限制实验表明,色素的累积速率与原初氮浓度成反比,也与细胞分裂速率负相关,当BBM培养基中的NaNO3浓度减半时(0.13g@L-1),对细胞增殖及色素累积相对都有利.在高光强下,进一步进行氮、磷饥饿,红球藻细胞分裂明显受抑,但色素的累积作用增强,培养9d,细胞内次生类胡萝卜素的含量分别比对照组提高141.0%和60.5%,色素的累积高峰也比对照组提前2-4d.提高NaCl浓度至0.8%时的盐胁迫,不能诱导虾青素的形成.实验结果还表明,色素的累积与厚壁孢子的形成并不完全相关,游动细胞也能大量积累红色色素.     

超临界C02萃取雨生红球藻中虾青素工艺的研究

本工艺以雨生红球藻粉为原料,采用超临界COz萃取技术,萃取雨生红球藻浸膏,可有效地将雨生红球藻颗粒中的虾青素萃取出来,使萃余物（残渣）中总虾青素含量的平均值为0．224％;提取物得率（以油浸膏的总量计）可达28．5％;虾青素的提取率可达66．69％;雨生红球藻油浸膏中虾青素含量为5．710％。     

雨生红球藻对环境胁迫的分子防御机制

虾青素是一种具有极强的生物抗氧化性的类胡萝卜素,在医药,食品等方面均有广阔的应用.雨生红球藻在逆境下能够大量积累虾青素,已成为目前研究的热点.从雨生红球藻生存的角度来看,虾青素的积累是细胞对逆境防御的方法之一.除此之外,雨生红球藻还通过调整相关酶的表达类来使细胞度过难关.主要综述了雨生红球藻对环境胁迫防御的两种分子机制,即早期机制和长期机制.     

UV-B辐射对雨生红球藻生长和类胡萝卜素含量的影响

以BG11培养基,对雨生红球藻进行了室内培养,研究了增强UV-B辐射对雨生红球藻生长速率和虾青素含量的影响.室内培养的条件是UV-B辐射强度为0.1J·m-2·S-1,0.2J·m-2·S-1, 0.3J·m-2·S-1, 光照强度为60 μmoL·m-2·S-1(昼夜比为12 h:12 h),温度为20～26℃.测定了培养液细胞数目、叶绿素a、类胡萝卜素的含鼍,并对雨生红球藻进行了显微结构观察.结果显示在室内培养雨生红球藻增加UV-B辐射,能够提高其细胞内虾青素的含量,其显微结构显示类胡萝卜素颗粒明显增加的现象.本研究目的是在室内培养雨生红球藻提高虾青素产量的方法.     

超临界CO2萃取雨生红球藻中虾青素工艺的研究

本工艺以雨生红球藻粉为原料,采用超临界CO2萃取技术,萃取雨生红球藻浸膏,可有效地将雨生红球藻颗粒中的虾青素萃取出来,使萃余物(残渣)中总虾青素含量的平均值为0.224%;提取物得率(以油浸膏的总量计)可达28.5%;虾青素的提取率可达66.69%;雨生红球藻油浸膏中虾青素含量为5.710%.     

雨生红球藻中虾青素的研究与应用

雨生红球藻是单细胞微藻,其中的虾青素具有抗氧化、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等多种生物活性,在食品、医药、保健品、化妆品及养殖业有诸多用途。概述了雨生红球藻虾青素含量影响因素,雨生红球藻培养方法、虾青素的提取方法及其应用领域等最新研究成果,为虾青素的开发利用提供帮助。     

pH诱导絮凝-气浮收获雨生红球藻研究

为提高雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)收获效率,文章发现一种通过pH调控诱导雨生红球藻絮凝-气浮收获方法。通过与自然沉降对比发现,在不添加混凝药剂的情况下,调节藻液的pH可以诱导雨生红球藻细胞自发团聚形成絮体,显著提高其沉降或气浮收获效率。pH小于3或大于11.5时,气浮可在2min内实现95%左右的收获效率,而自然沉降则需要30min,才能达到80%—90%的收获效率。气浮收获后的生物质含固率要显著高于沉降收获,当初始浓度为3.2 g/L时, pH诱导絮凝-气浮收获后的雨生红球藻生物质含固率可达到17%,实现了53倍浓缩。另外,与化学混凝剂(硫酸铝)和生物混凝剂(壳聚糖)混凝-气浮对比发现, pH诱导絮凝-气浮不仅可以实现传统药剂混凝-气浮的高收获效率,还可以有效避免混凝剂对生物质的污染(如金属离子残留等),且不会对雨生红球藻中虾青素提取产生影响。因此, pH调控诱导絮凝-气浮可以实现雨生红球藻的快速、高效和无污染收获,为雨生红球藻的收获提供新的解决方案。     

雨生红球藻混合营养与异养培养研究*

研究雨生红球藻混合营养生长与异养生长对碳源及碳源浓度的需求,并对两种生长型进行比较。结果表明,乙酸钠较葡萄糖等其他碳源更能维持红球藻进行混合营养生长与异养生长。红球藻混合营养型生长与异养型生长的适宜乙酸钠浓度范围分别是０．５～１．０ｇ／Ｌ和１～１．５ｇ／Ｌ。混合营养型及异养型的平均生长速率分别是０．７２ｄ^－１和０．５３ｄ^－１,培养８ｄ的细胞干重分别是０．６５ｇ／Ｌ和０．３２ｇ／Ｌ。与光养型（对照）相比,混养型的各种生长指标均明显提高,异养型则下降。     

活性氧对雨生红球藻生长及虾青素含量的影响

在雨生红球藻培养液中分别添加活性氧1O2、H2O2和·OH的诱生剂,通过测定细胞密度、叶绿素a含量、虾青素含量,研究了这三种活性氧诱生处理对雨生红球藻生长和虾青素含量的影响,初步探索了利用活性氧诱生剂提高雨生红球藻虾青素含量的可行性。实验结果表明,适当浓度的MB能够促进虾青素含量增加,当MB浓度为10-7mol·L-1时,虾青素含量达到5.27μg·mL-1,比对照显著提高。活性氧诱生剂对雨生红球藻生长有抑制作用,但MB的抑制作用小于H2O2和·OH诱生剂。     

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的光谱特性研究

实验测定了雨生红球藻不同生长阶段的色素组成,吸收光谱,荧光光谱,并对其进行了分析。结果表明,用490nm波长激发时,雨生红球藻在绿色细胞阶段存在710nm和730nm附近的长波长荧光发射峰,而在红色细胞阶段仅存在730nm的长波长荧光发射峰,预示着雨生红球藻不同生长阶段在PSⅠ结构,组成,及其色素蛋白的排布等方面有很大差异。     

雨生红球藻FACHB-712营养细胞和厚壁孢子低温保藏效果及优化

以高产虾青素的雨生红球藻（Haematococcus pluvialis Flotow）FACHB-712藻株为材料,研究2种细胞形态（营养细胞和厚壁孢子）在低温保藏下的复苏率及其差异原因。结果显示,采用两步法（先预冻降温后再投入液氮中）冻存其营养细胞,在不同冻存条件下,其存活率均低于5%,以10%甘油作为保护剂、冻存速率为0.5℃/min、预冻温度为-40℃、保留30 min,然后再投入液氮罐（-196℃）中保藏,其存活率可达到13.3%。采用两步法冻存厚壁孢子,其复苏存活率高达66.13%,复苏萌发后细胞的生长特性、虾青素含量与液氮保藏前无明显差异（P > 0.05）。对液氮保藏前后藻细胞形态和超微结构观察结果表明,超低温保藏后,营养细胞的结构受到较大损伤,而厚壁孢子受到的损伤相对较小。当添加不同保护剂后,直接将厚壁孢子分别冻存在-20℃、-80℃低温及液氮中,发现-80℃低温冻存处理组的复苏存活率相对较高,可达27%。研究表明采用两步法先预冻降温后再投入液氮中冻存厚壁孢子,是长期保藏雨生红球藻FACHB-712的最佳方法,也可采用一步法将厚壁孢子冻存于-80℃冰箱中。     

雨生红球藻虾青素酰基转移酶的鉴定与功能研究

为研究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的甘油二酯酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase, DGAT)是否具有催化虾青素酰基化的功能, 首先通过雨生红球藻的cDNA库克隆得到了一个II型DGAT编码区全长序列(DGTT2)。在甘油三酯(Triacylglycerol, TAG)合成缺陷型酵母Saccharomyces cerevisiae H1246中过表达DGTT2基因发现HpDGTT2不能回补H1246的表型, 即不具有典型的DGAT功能。利用分离得到的雨生红球藻的内质网成功地建立了一个体外的虾青素酰基转移酶酶活测定体系, 添加含有重组HpDGTT2的酵母细胞的微粒体后虾青素酯的含量显著高于对照, 初步表明HpDGTT2具有催化雨生红球藻中虾青素酰基化功能。以上结果为进一步探索雨生红球藻中DGTT2的功能及深入理解虾青素合成在代谢水平的调控奠定了基础。     

城市生活污水用于培养雨生红球藻的研究

虾青素是自然界广泛存在的一种橘红色类胡萝卜素,广泛应用于食品、药品和化妆品行业。在虾青素的制备中,雨生红球藻是生产虾青素的最有效来源,目前提高虾青素产量的方式主要为提高生物量和产物合成率。目前已有大量研究针对生物量的优化,但依然存在改善空间。为此,尝试用城市生活污水作为培养基对雨生红球藻进行培养。结果表明,生活污水能促进雨生红球藻的生长,其产量是现有BG11培养基的2倍;虾青素的合成时期显著提前（P<0.05）,且体内重金属含量未明显富集,处在安全浓度范围。此外,养藻后的城市生活污水中氮、磷含量显著降低（P<0.05）,高氮、磷富余的情形得到有效改善。证实利用污水培养雨生红球藻的双重效应,一方面有利于积累藻类生物量,另一方面有助于净化水质,在经济效益和生态效益上具有极好的发展潜力。     

雨生红球藻抗氧化系统对活性氧的清除机制

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种淡水单细胞绿藻,隶属绿藻门、团藻目、红球藻科、红球藻属。它受强光、氮饥饿、高盐等胁迫时积累大量的虾青素,含量可高达细胞干重的6.0%以上[1]。相关研究也显示来虾青素具有极强的抗氧化活性[2—4],它的抗氧化活性较α-生育酚强千倍[5],比维生素E高近百倍[6]。雨生红球藻产生