雨生红球藻生长和虾青素积累条件的研究进展-畜牧渔业论文

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1、雨生红球藻生长和虾青素积累条件的研究进展-畜牧渔业论文雨生红球藻生长和虾青素积累条件的研究进展陶云莹，王巧晗，宫庆礼（中国海洋大学水产学院，山东青岛266003）基金项目：2014青岛世界园艺博览会植物馆海洋展陈项目。作者简介：陶云莹（1989-），女，硕士研究生。主要从事养殖生态学研究。Email：[emailprotected]通讯作者：王巧晗（1979-），女，博士研究生，讲师，藻类学与藻类养殖。Tel：0532-82032377，Email：[emailprotected]DOI：10.3969/j.issn.1004-6755.201

2、5.07.020摘要：综述了雨生红球藻生长和虾青素积累的多种影响因素，包括环境因子（光照、温度、盐度、pH）、营养盐、维生素、微量元素及植物激素，以期为雨生红球藻的科学化养殖及利用提供参考。关键词：雨生红球藻；生长；虾青素积累；环境因子；营养盐；维生素；微量元素；植物激素雨生红球藻（Haematococcusplivialis）是绿藻门（Chlorophata）、绿藻纲（Chlorophyceae）、团藻目（Volvocales）、红球藻科（Haematococcaceae）、红球藻属（Haematococcus）的一种淡水单细胞绿藻[1]，它

3、作为公认的天然虾青素的“浓缩产物”，在逆境环境胁迫下能迅速地积累虾青素，含量最高可达其细胞干重的4%以上[2]。所生产的虾青素是一种红色的类胡萝卜素酮化物[3]，被广泛地应用于养殖[4]、医药[5]及保健[6]等行业。目前，国内外关于利用雨生红球藻生产虾青素的研究已有几十年的历程，取得了显著的研究成果。在培养过程中，雨生红球藻的生长和虾青素积累都会受到多种条件的影响。本文总结了雨生红球藻生长和虾青素积累影响因素的研究进展，以期为雨生红球藻的科学化养殖及利用提供参考。1环境因子对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响1.1光照光照强度是雨生红球藻生长的

4、重要因素。一般认为其生物量增长的适宜光照强度范围是50~90μmol/（m2·s），光照强度过高则不利于雨生红球藻的生长。不同研究结果得出的雨生红球藻的最适宜的光照强度不同，You等认为80~120μmol/（m2·s）为生长的最适光照强度[7]，而Christoph等则认为低于30μmol/（m2·s）时有利于藻细胞的生长[8]。这可能是因为实验藻种的品系不同等造成的。另外，光照周期对雨生红球藻生长的影响和光照强度有关：高光强，连续光照和间隔光照都将抑制藻细胞的生长；低光强，连续光照更有利于其生长；中等光强，连续光照和间隔光照差别不显著[9]

5、。光照对雨生红球藻中虾青素的积累也有显著的影响。蒋敏霞等实验表明160μmol/（m2·s）下，获得最大虾青素产量[10]，多数研究学者支持高光强利于诱导虾青素的积累的观点，但光照强度过高也会导致藻细胞的大量死亡[11]。虽然高光强是虾青素合成的重要因子但非必要条件，在没有光照的异养条件下，雨生红球藻也能合成虾青素，只是合成速度较低[12]。Tomohisa等还用不同频率和强度的光诱导虾青素时发现，低频率脉冲光源能有效地提高虾青素产量[13]。还有研究表明红光比蓝光更有利于雨生红球藻的生长，而蓝光则更能促进虾青素的合成[14]。1.2温度当温度

6、为20℃左右时，雨生红球藻的生长状态最佳；当温度高于30℃时，红球藻细胞的生长将受到限制，但有利于虾青素的积累。Tjahjono等报道在30℃培养条件下，雨生红球藻的虾青素产量是20℃条件的3.5倍[15]。他们认为是由于高温生成了更多的活性氧，而活性氧能诱导虾青素的积累。也有可能是高温影响了雨生红球藻的正常分裂生长，从而使虾青素的含量相对提高。另外，Tripathi等发现35℃能促进各种条件下雨生红球藻中虾青素的积累[16]。1.3pH雨生红球藻适宜生长在中性或弱碱性的环境中。目前普遍认为pH在7-8时适宜红球藻的生长繁殖。也有研究表明pH值

7、5-10是雨生红球藻可耐受的酸碱范围[17]，姜悦等研究发现，雨生红球藻在pH为11的环境下仍能生长，但生长速度较慢[1]。另外，虾青素的含量和培养基环境中pH的变化有很大的相关性，SaradaR等认为pH为7时，虾青素的含量明显增高[18]。而张睿欣在研究异养培养下雨生红球藻虾青素积累中发现，在pH为10时，虾青素的含量最高[19]。1.4盐度盐度是影响微藻生长发育的重要因子。适当增加盐度能加快雨生红球藻孢囊的形成，促进虾青素的积累，但不利于藻细胞的生长繁殖，过高的盐度还会造成藻细胞的大量死亡[10]。目前，盐度促进雨生红球藻细胞中虾青素的积

8、累的作用机制尚不清楚，Boussiba通过添加氯化钠使BG-11培养基的盐度增加0.8%时，能促进虾青素的积累[20]；而在同样的盐度条件，庄惠如等用