促進雨生紅球藻不動細胞累積蝦青素的代謝規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-06-28 15:42
天然蝦青素(Astaxanthin)是一種安全高效的著色劑和抗氧化劑,在水產(chǎn)養(yǎng)殖、化妝品、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用潛力。雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis,以下簡稱紅球藻)是天然左旋蝦青素的優(yōu)質(zhì)來源,是已知蝦青素含量最高的生物,養(yǎng)殖該藻是目前獲取天然蝦青素的最佳途徑。不斷提高紅球藻生物量和蝦青素含量是提高蝦青素生產(chǎn)效率的關(guān)鍵,這兩方面的研究因兼具理論和應(yīng)用價值,備受國內(nèi)外關(guān)注。然而,目前與實際生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合的研究較少,且缺乏針對不動細胞階段促進蝦青素累積的代謝規(guī)律研究。本論文以雨生紅球藻H6為實驗藻株,重點關(guān)注不動細胞階段藻細胞的蝦青素累積情況,及其生理特性和代謝水平。首先基于產(chǎn)業(yè)規(guī);囵B(yǎng)過程,利用光響應(yīng)曲線(the photosynthesis-irradiance(P-I)curve),分析管道式光生物反應(yīng)器中,不同培養(yǎng)時期的紅球藻細胞對戶外高光的響應(yīng)機制。其次,目前已確定添加醋酸鈉能顯著促進紅球藻生物量積累和蝦青素含量,但對醋酸鈉如何影響藻細胞的生理特性及其代謝過程認知不足。本研究在不動細胞階段添加醋酸鈉,(1)通過檢測呼吸...
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
蝦青素的分子結(jié)構(gòu)(1)及其旋光異構(gòu)體(1a,1b,1c)
第 1 章 緒論青素和其他順式蝦青素(Yuan 和 Feng,2001)。蝦青素的分子結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì),進而影響其功能和應(yīng)用(G. Ferruzzi 等.,2006;B hm 等.,2002)。已有研究表明順式蝦青素和反式蝦青素在穩(wěn)定性和抗氧化活性方面均存在顯著差異,如全反式蝦青素熱力學穩(wěn)定性優(yōu)于順式異構(gòu)體(Britton,1995);而順式蝦青素表現(xiàn)出比全反式異構(gòu)體更高的抗氧化活性(Jin等.,2010;Liu 和 Osawa,2007)。此外,與其他異構(gòu)體相比,9-順式蝦青素具有較強的自由基清除活性,13-順式蝦青素對超氧陰離子具有較高的清除活性(Jin等.,2010)。
促進雨生紅球藻不動細胞累積蝦青素的代謝規(guī)律研究(ζ-carotene desaturase,ZDS)催化八氫番茄紅素(phytoene)脫氫,增加了共軛雙鍵的數(shù)量,形成番茄紅素(lycopene)。④環(huán)化:番茄紅素環(huán)化酶(lycopenecyclase,LCY)催化番茄紅素(lycopene)的兩端進行環(huán)化,分別形成 α-胡蘿卜素和 β-胡蘿卜素。⑤α-胡蘿卜素可進一步轉(zhuǎn)變?yōu)槿~黃素,β-胡蘿卜素經(jīng) β-胡蘿卜素酮化酶(Beta-carotene ketoamylase,BKT)和 β-胡蘿卜素羥化酶(β-carotenehydroxylase,CRTR-b)催化,可由 2 條途徑最終形成蝦青素。β-胡蘿卜素形成蝦青素的兩條途徑:其一是形成中間產(chǎn)物 β-隱黃質(zhì)(β-cryptoxanthin)和玉米黃素(zeaxanthin),另一條途徑是形成中間產(chǎn)物海膽酮(echinenone)和隱黃質(zhì)(canthaxanthin)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雨生紅球藻對大鼠運動性心肌損傷的保護作用[J]. 周海濤,曹建民,龔平,牛衍龍,王燦,王飆. 中國應(yīng)用生理學雜志. 2017(06)
[2]我國微藻資源開發(fā)30年蟬變之路[J]. 劉建國,徐冉. 生物學雜志. 2017(02)
[3]蝦青素的研究進展[J]. 孫協(xié)軍,趙爽,李秀霞,武紀天,吳科陽,張凱. 食品與發(fā)酵科技. 2015(05)
[4]Expression of bkt and bch genes from Haematococcus pluvialis in transgenic Chlamydomonas[J]. ZHENG KaiJing,WANG ChaoGang,XIAO Ming,CHEN Jun,LI JianCheng,HU ZhangLi. Science China(Life Sciences). 2014(10)
[5]從雨生紅球藻中提取純化天然左旋蝦青素的研究進展[J]. 蔡小連,楊安平,馬志浩,陳業(yè)忠. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2012(02)
[6]混合培養(yǎng)對雨生血球藻蝦青素產(chǎn)量的影響[J]. 游泳,管斌,孔青,張睿欽,楊瑩瑩,高艷艷,吳繼芹,魏群. 中國釀造. 2011(06)
[7]蝦青素幾何異構(gòu)體的分離、鑒定及抗氧化性能研究[J]. 金興江,吳月嬋,仇丹,竹文禮,俞津斌,趙波,石立芳,周佳超. 食品科技. 2010(12)
[8]光合作用對光和CO2響應(yīng)模型的研究進展[J]. 葉子飄. 植物生態(tài)學報. 2010(06)
[9]不同激素配伍對雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)細胞生長和蝦青素累積的調(diào)節(jié)作用、藻株差異及應(yīng)用[J]. 韓春梅,劉建國,張勇. 海洋與湖沼. 2009(04)
[10]蝦青素結(jié)構(gòu)功能及提取分析方法研究進展[J]. 黃賢剛,張維,孫建霞,白衛(wèi)濱. 食品工業(yè)科技. 2009(04)
博士論文
[1]類胡蘿卜素在藻蝦蟹魚中的結(jié)構(gòu)分布特征及蝦青素異構(gòu)化研究[D]. 蘇芳.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2018
碩士論文
[1]雨生紅球藻中蝦青素合成及幾何異構(gòu)體的分析研究[D]. 鞏風英.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2017
[2]乙酸鈉兼養(yǎng)下雨生紅球藻生長特性分析[D]. 龍元薷.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2014
[3]產(chǎn)油微藻的篩選評價與誘導油脂積累研究[D]. 崔靜.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2012
[4]蝦殼蝦青素提取與純化研究[D]. 趙儀.福州大學 2006
[5]雨生紅球藻中蝦青素合成相關(guān)酶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列分析[D]. 魏煒.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2006
本文編號:3254595
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
蝦青素的分子結(jié)構(gòu)(1)及其旋光異構(gòu)體(1a,1b,1c)
第 1 章 緒論青素和其他順式蝦青素(Yuan 和 Feng,2001)。蝦青素的分子結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì),進而影響其功能和應(yīng)用(G. Ferruzzi 等.,2006;B hm 等.,2002)。已有研究表明順式蝦青素和反式蝦青素在穩(wěn)定性和抗氧化活性方面均存在顯著差異,如全反式蝦青素熱力學穩(wěn)定性優(yōu)于順式異構(gòu)體(Britton,1995);而順式蝦青素表現(xiàn)出比全反式異構(gòu)體更高的抗氧化活性(Jin等.,2010;Liu 和 Osawa,2007)。此外,與其他異構(gòu)體相比,9-順式蝦青素具有較強的自由基清除活性,13-順式蝦青素對超氧陰離子具有較高的清除活性(Jin等.,2010)。
促進雨生紅球藻不動細胞累積蝦青素的代謝規(guī)律研究(ζ-carotene desaturase,ZDS)催化八氫番茄紅素(phytoene)脫氫,增加了共軛雙鍵的數(shù)量,形成番茄紅素(lycopene)。④環(huán)化:番茄紅素環(huán)化酶(lycopenecyclase,LCY)催化番茄紅素(lycopene)的兩端進行環(huán)化,分別形成 α-胡蘿卜素和 β-胡蘿卜素。⑤α-胡蘿卜素可進一步轉(zhuǎn)變?yōu)槿~黃素,β-胡蘿卜素經(jīng) β-胡蘿卜素酮化酶(Beta-carotene ketoamylase,BKT)和 β-胡蘿卜素羥化酶(β-carotenehydroxylase,CRTR-b)催化,可由 2 條途徑最終形成蝦青素。β-胡蘿卜素形成蝦青素的兩條途徑:其一是形成中間產(chǎn)物 β-隱黃質(zhì)(β-cryptoxanthin)和玉米黃素(zeaxanthin),另一條途徑是形成中間產(chǎn)物海膽酮(echinenone)和隱黃質(zhì)(canthaxanthin)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雨生紅球藻對大鼠運動性心肌損傷的保護作用[J]. 周海濤,曹建民,龔平,牛衍龍,王燦,王飆. 中國應(yīng)用生理學雜志. 2017(06)
[2]我國微藻資源開發(fā)30年蟬變之路[J]. 劉建國,徐冉. 生物學雜志. 2017(02)
[3]蝦青素的研究進展[J]. 孫協(xié)軍,趙爽,李秀霞,武紀天,吳科陽,張凱. 食品與發(fā)酵科技. 2015(05)
[4]Expression of bkt and bch genes from Haematococcus pluvialis in transgenic Chlamydomonas[J]. ZHENG KaiJing,WANG ChaoGang,XIAO Ming,CHEN Jun,LI JianCheng,HU ZhangLi. Science China(Life Sciences). 2014(10)
[5]從雨生紅球藻中提取純化天然左旋蝦青素的研究進展[J]. 蔡小連,楊安平,馬志浩,陳業(yè)忠. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2012(02)
[6]混合培養(yǎng)對雨生血球藻蝦青素產(chǎn)量的影響[J]. 游泳,管斌,孔青,張睿欽,楊瑩瑩,高艷艷,吳繼芹,魏群. 中國釀造. 2011(06)
[7]蝦青素幾何異構(gòu)體的分離、鑒定及抗氧化性能研究[J]. 金興江,吳月嬋,仇丹,竹文禮,俞津斌,趙波,石立芳,周佳超. 食品科技. 2010(12)
[8]光合作用對光和CO2響應(yīng)模型的研究進展[J]. 葉子飄. 植物生態(tài)學報. 2010(06)
[9]不同激素配伍對雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)細胞生長和蝦青素累積的調(diào)節(jié)作用、藻株差異及應(yīng)用[J]. 韓春梅,劉建國,張勇. 海洋與湖沼. 2009(04)
[10]蝦青素結(jié)構(gòu)功能及提取分析方法研究進展[J]. 黃賢剛,張維,孫建霞,白衛(wèi)濱. 食品工業(yè)科技. 2009(04)
博士論文
[1]類胡蘿卜素在藻蝦蟹魚中的結(jié)構(gòu)分布特征及蝦青素異構(gòu)化研究[D]. 蘇芳.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2018
碩士論文
[1]雨生紅球藻中蝦青素合成及幾何異構(gòu)體的分析研究[D]. 鞏風英.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2017
[2]乙酸鈉兼養(yǎng)下雨生紅球藻生長特性分析[D]. 龍元薷.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2014
[3]產(chǎn)油微藻的篩選評價與誘導油脂積累研究[D]. 崔靜.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2012
[4]蝦殼蝦青素提取與純化研究[D]. 趙儀.福州大學 2006
[5]雨生紅球藻中蝦青素合成相關(guān)酶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列分析[D]. 魏煒.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2006
本文編號:3254595
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