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利用雨生红球藻生产虾青素的研究进展 总被引：20，自引：0，他引：20
作为天然虾青素的最佳生物来源，雨生红球藻已成为近年来国内外微藻研究的热点之一．本文综述了国内外雨生红球藻培养及虾青素积累的研究进展，介绍了国外天然虾青素商业生产的现状，并对现存的主要问题和发展方向做出阐述，以期推动国内利用雨生红球藻生产虾青素的商业化进程。 相似文献
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雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是天然虾青素的最佳来源,它可以在高光胁迫等不利条件下转变成厚壁细胞并积累大量虾青素。然而,目前从微小RNA (microRNA, miRNA)层面来揭示在高光胁迫下雨生红球藻次级细胞壁形成和虾青素合成的机理研究尚未见报道。对高光处理下三个时间点的雨生红球藻样品进行microRNA测序,共鉴定出342个已知miRNA和283个新miRNA。在这625个miRNA中,其中有206个miRNA的表达量受高光影响,这些差异表达的miRNA的靶基因参与了淀粉与蔗糖代谢、甘露糖与果糖代谢、糖酵解和萜类骨架生物合成等重要代谢通路。结合转录组结果发现,高光胁迫下有6个miRNA调控了3个和次级细胞壁形成相关靶基因的表达,有5个miRNA调控了5个和虾青素生物合成相关靶基因的表达。以上结果揭示了雨生红球藻在高光下miRNA调控次级细胞壁形成和虾青素生物合成的潜在机制,为雨生红球藻虾青素的代谢工程奠定了理论基础。 相似文献
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《海洋通报(英文版)》2019,(2)
建立一种虾壳中虾青素及虾青素酯的高效液相测定法。鲜虾壳用5%盐酸除钙离子,烘干后用无水乙醇提取。将虾壳的无水乙醇提取液与硫酸铵水溶液混合进行双水相萃取虾青素,收集分布在双水相中间层的虾青素粗品。向收集的虾青素粗品中加入蒸馏水离心,重复几次,收集沉淀并吹干。将干燥的虾青素粗品用丙酮溶解,进行薄层色谱分离,分离出的色素带取出用丙酮溶解,再进行HPLC测定。结果表明,3 mL虾青素乙醇提取液/4.5 mL 20%硫酸铵溶液双水相体系可用来制备虾青素粗品;虾青素在乙醇溶液中最大吸收峰波长为472 nm。虾青素粗品通过薄层色谱可分离出游离虾青素、虾青素单酯、虾青素双酯、海胆酮等色素,根据高效液相色谱图可知,游离虾青素出峰时间为4 min～5.5 min,虾青素单酯得出峰时间为10.5 min～27.8 min;该方法对样品的前处理简便,适合对虾壳中虾青素及虾青素酯含量的测定。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2016,(4)
虾青素具有极强的抗氧化、抗癌变和增强免疫力等功能,但由于虾青素水溶解性(分散性)的限制致使其生物利用度和应用范围有很大的局限性。本文以丁二酸酐和合成虾青素为原料(摩尔比为10∶1),以三乙胺为催化剂(与合成虾青素的摩尔比为3∶1),合成虾青素琥珀酸二酯;经硅胶柱层析,用氯仿-甲醇(90∶10,v/v)混合液进行洗脱纯化;用高效液相色谱对合成的虾青素琥珀酸二酯进行分析,测得其纯度达95%;经紫外光谱扫描,测得其最大吸收波长为487nm,与虾青素的最大吸收波长接近。薄层色谱结果显示,虾青素琥珀酸二酯的极性增大,LC-(APCI)MS/MS分析得到其分子量为796.5,从其裂解碎片中可得到虾青素的碎片离子m/z561.5和m/z579.5。通过1 H NMR和DEPTQ谱进行验证,合成产物为虾青素琥珀酸二酯。 相似文献
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于2004年利用3个品系的雨生红球藻(H0、H2和H3)和以去除营养物质的藻液为实验对象,探讨了光强对细胞转化和虾青素积累的影响。结果表明,光照强度对红球藻虾青素积累和细胞转化有显著影响,并在品系间存在一定差异性。其中:品系H0在光强≤25000lx时虾青素积累量随光强的增加而增加,光强在20000～35000lx时虾青素积累量处于较高水平,而光照强度>35000lx时,虾青素积累量随光强的升高而下降;H2品系在光强≤25000lx时虾青素积累量随光强的增加而增加,光强在25000lx左右时虾青素积累量较高,当光强≥35000lx时,虾青素积累大幅度下降;H3品系在≤35000lx时虾青素积累量随光强的升高而增加,20000~45000lx为虾青素积累较适宜的光强,高于45000lx时虾青素积累量则明显下降。进一步分析得出,弱光导致红球藻虾青素含量较低是光照强度不足、细胞内虾青素含量少的结果,而强光下虾青素含量下降则是细胞受到损伤、细胞数量减少导致的。对比研究发现:在较低光强下(20000~25000lx)H2单个细胞内虾青素积累量略低于H0,但其积累虾青素总量却最高,这是由于此时H2不动细胞增长速率比其它品系高造成的,不过适宜H2积累虾青素的光照范围最窄,它对高光强的耐受性也最差;而H3在较低光强下虾青素积累总量及单个细胞内的积累速率均最低,但是它的适宜光照范围最宽,即对高光强的耐受性最强,在较大的光强波动范围内都可以保证较高的安全转化量,这就使得它在较高的光强下虽然单个细胞积累虾青素的速率仍然最低,积累总量反而显著高于其它两个品系。 相似文献
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工厂化养殖中产生的环境压力,会导致对虾应激反应的发生以及体色的减弱。为了探究胁迫下对虾体内虾青素的消耗规律以及对虾的着色与抗氧化之间的关联性,本研究通过虾青素强化后盐度胁迫的方法进行了实验。结果表明,与强化前相比,虾青素强化后植物源(夏侧金盏花)虾青素(d-AST)、合成虾青素(p-AST)处理的对虾肝胰腺中虾青素含量分别增加48.0%和17.5%;虾壳中分别增加42.8%和45.2%。富含酯化型虾青素的d-AST在肝胰腺中具有更高的沉积量;而由游离虾青素组成的p-AST在虾壳中具有更高的沉积量,不同形式的虾青素在不同组织中的沉积具有一定的偏好性。两个处理组对虾的体色明显增强。与盐度胁迫前相比,胁迫后d-AST、p-AST肝胰腺中虾青素含量分别减少了15.1%和5.7%,对照组(Ctrl)含量无变化;虾壳中分别减少了17.8%、52.9%和14.3%,各组对虾的体色均显著减弱。胁迫24 h检测到编码虾青素转运蛋白β-1,3-葡聚糖结合蛋白(βGBP-HDL)基因的显著上调表达,可能与虾壳中虾青素的减少有关。随着胁迫的进行,与对照组相比,两个处理组的抗氧化基因均呈现上调表达的趋势;各组抗氧化能力呈现先上升后下降的趋势,并在48 h时达到最大值,d-AST、p-AST分别为对照组的1.35和1.30倍。据此,作者推测对虾体内的虾青素是按照资源权衡的原则在着色和抗氧化功能中进行分配的,在遭受环境胁迫时,对虾会优先将用于着色部分的虾青素(虾壳中)转运至肝胰腺中参与抗氧化,进而表现为体色的减弱和抗氧化能力的上升。 相似文献
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虾青素是一种具有强抗氧化活性的类胡萝卜素,而雨生红球藻是天然虾青素的主要来源。本文以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为材料,研究了植物激素玉米素和水杨酸对雨生红球藻的生长、虾青素含量及相关基因表达的影响。分别添加5种浓度的玉米素或水杨酸,结果发现0.05mg/L玉米素或25mg/L水杨酸处理5d后雨生红球藻虾青素积累最多。该浓度玉米素或水杨酸可显著提高光胁迫下藻细胞密度,最高分别达到3.4×10~5cell/mL和3.0×10~5cell/mL;同时玉米素与水杨酸组中虾青素含量显著上升,分别为1.7%和1.6%,比对照组分别增加29.2%和25.6%。玉米素缓解了高光逆境条件下光合作用基因——Rubisco大亚基(rbcL)及其活化酶(rca)、碳酸酐酶(ca)的下调表达,但对虾青素合成途径β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)的表达量没有显著影响;而水杨酸则相反,在胁迫后期不能缓解光合作用相关基因的下调表达,但可使bkt基因显著上调,最高可达对照组的2.5倍。本研究首次比较了玉米素和水杨酸对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响,发现玉米素比水杨酸具有更好的促进雨生红球藻中虾青素积累的效果。 相似文献
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针对虾青素油生物利用度低的问题,本文比较研究了水分散型虾青素纳米粉剂(Ast-nano)、虾青素微囊剂(Ast-micro)和虾青素油(Ast-oil)对急性酒精氧化损伤小鼠的抗氧化作用。其中,Ast-nano以鲑鱼精DNA-壳聚糖为载体,利用大分子共组装法制得纳米粒,辅以冷冻干燥技术获得干燥粉体。利用高效液相色谱法、动态光散射法等检测了各虾青素制剂的含量、粒径和粒径分布等理化性质。通过建立小鼠急性酒精氧化损伤模型,对Ast-nano、Ast-micro和Ast-oil的体内抗氧化效果进行评价。研究表明,Ast-nano和Ast-micro中虾青素含量分别为18.34%和7.36%,与雨生红球藻中虾青素含量(5%)相比分别提高了266.8%和47.2%,且均可在30 s内实现快速溶解。50 nm的Ast-nano由于冻干保护剂的差异使其复溶后粒径控制在200～500 nm,但粒子的ζ电位均大于40 mV,有利于悬液的稳定。体内抗氧化研究发现,Ast-nano在提高小鼠体内GSH和SOD水平及降低体内MDA和PC含量能力方面显著优于Ast-micro和Ast-oil。研究结果表明,水分散型虾青素纳米粉剂具有比虾青素油更优的抗氧化活性。 相似文献
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本实验初步研究了不同浓度褪黑素(melatonin,MLT)对胁迫条件下雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU生长、虾青素、相关生理指标及基因表达的影响。结果表明,10μmol/LMLT可显著提高藻细胞中虾青素产量(31.32mg/g),是对照组(13.27mg/g)的2.36倍;碳水化合物和蛋白含量同比提高了1.36、1.37倍。此外,虾青素合成相关基因pds和bkt的表达水平分别提高了5.79和12.16倍。研究表明,MLT可显著促进雨生红球藻中虾青素的积累,为利用微藻生产虾青素提供了一种有效的策略。 相似文献
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雨生红球藻和虾青素研究述评 总被引：18，自引：0，他引：18
虾青系作为食品和饲料色素添加剂有着广阔的应用前景,单细胞绿藻雨生红球藻在特定条件下可双大量积累虾青素,有可能成为该色素的良好天然资源,受到微藻学界的重视。但目前雨生红球藻培养还处于实验室阶段,大规模生产尚存在许多问题有待解决,我国这方面的研究处于起步阶段。为此通过微机查阅１９８１￣１９９７年的国内外发表的有关文献,结合我们的实验结果,从该藻的基础生物学特性、虾青素累积的机制、养殖现状进行了综述,并 相似文献
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为探究自然成分添加剂对东星斑Plectropomus Leopardus的影响,选择了虾青素、叶黄素、螺旋藻和玉米蛋白粉4种自然产物,以不同量分别添加到石斑鱼配合饵料中制成实验饵料,在循环水养殖系统中喂养东星斑75 d,测定了实验前后东星斑的生长率、特定生长率、饵料系数3个主要生长指标和鱼体代表部位的体色指标。结果显示,4种添加物对东星斑的增重率、特定生长率和饵料系数均无显著影响(P<0.05,下同);4种添加物均使东星斑的体色亮度L*值略变小,且部分体色L*值影响显著;4种添加物均能使东星斑的a*值和b*值升高,且与空白对照组比差异显著,尤其是虾青素,对东星斑体色整体变红、变黄效果最为显著。 相似文献
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以Landsat TM/OLI卫星影像为数据源,采用面向对象的分类方法对1990、2000、2010和2015年4个时相的海南岛海水池塘养殖信息进行提取,利用景观格局指数和质心迁移模型研究海水池塘养殖的时空变化特征及其对近岸生态环境的影响。结果表明,1990—2015年海南岛海水池塘养殖面积持续增长且区域差异明显;空间上表现为从西南向东北的迁移;养殖区景观格局趋于破碎化;池塘养殖的扩张侵占了红树林等自然湿地,严重破坏了沿岸生态环境。研究表明海南岛的海水养殖业需要合理的规划布局和科学的改造升级。 相似文献
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《Marine Policy》2017
As shellfish aquaculture activities grow in the US, researchers, practitioners, resource users, and others have questioned how much development can be accommodated by natural and social systems. In a unique application of the normative evaluation approach to shellfish aquaculture development, this study uses data from a mail survey to (1) examine Rhode Islanders’ support for aquaculture in general and in RI waters; (2) investigate how different features of an aquaculture farm influence normative evaluations; and (3) explore areas of agreement and disagreement among stakeholder groups for social carrying capacities associated with aquaculture in RI coastal waters. Findings demonstrate that respondents do not strictly support or oppose aquaculture development; instead support depends on the waterbody where the aquaculture is occurring, the amount of area used for aquaculture, and ways in which aquaculture is conducted. Social norm curves show that levels of acceptabilities for shellfish aquaculture development in two RI waterbodies decline with increasing levels of aquaculture activities. Comparisons among sub-sets of respondents highlight disagreement among groups on the level beyond which shellfish aquaculture development is no longer acceptable (social carrying capacity). Results from normative evaluation studies can be used in combination with physical, ecological, and biological carrying capacities; management goals and objectives; other resource uses and values; and desired social and ecological conditions to inform policy discussions about shellfish aquaculture development in coastal waters. 相似文献
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采用反相高效液相色谱分析法（RP-HPLC）研究了稀土元素铈（Ce^3＋）对雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）生长及虾青素积累的影响。结果表明，低质量浓度的Ce^3＋对微藻生长和虾青素积累均具有明显的促进作用，当Ce^3＋的质量浓度为0．1mgm时，对藻生长的促进效果最佳，细胞密度较对照组提高34％；当Ce^3＋的质量浓度为1mg/L时，虾青素质量分数可达到细胞干质量的3．2％，较对照组提高167％。此外，高质量浓度Ce^3＋的对雨生红球藻有抑制作用，当Ce^3＋的质量浓度高于40mgm时，红球藻的生长完全被抑制，虾青素质量分数也明显降低。 相似文献
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环境条件变化是造成贝类挥发性有机物质(VOCs)组成变化的主要原因。菲律宾蛤仔养殖生产中,常进行从开放式自然滩涂迁移至人工围塘养殖的活动。本文研究了这一过程前后菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)肌肉组织的VOCs组成特征、变化及其与环境因子相关性。结果显示:基于固相微萃取和气质联用技术,共鉴定出52种VOCs,分别属于醛、醇、酯、烃、呋喃、烷烃、烯、芳香烃、含硫和含氮化合物等。迁移前样本中,检出41种化合物,迁移至人工围塘养殖20 d后,检出32种。迁移造成了化合物种类数量降低、种类发生变化。醛、醇类的相对含量最高、迁移前后的变化尤为显著,呈现由醛高醇低的组成逆转为醇高醛低的特点。溶氧是影响VOCs组成变化及其醇、醛类差别的重要因子。饵料生物量、相对丰度和多样性与VOCs的组成具有显著相关性:自然滩涂微型真核生物多样性高但生物量和丰度相对低,人工围塘多样性低但生物量和丰度高,是VOCs组成差异的关键影响因子。本研究建立了贝类VOCs与关键环境因子的直接联系,为进一步解析贝类品质的环境关系、优化和调控养殖环境等研究提供了参考。 相似文献