产虾青素的斜生栅藻藻种的培育

凌善锋

摘要：考察了亚硒酸钠浓度对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生物量的影响以及2.0 g/L亚硝基胍和不同紫外辐射照度胁迫对斜生栅藻中虾青素含量的影响。结果表明，斜生栅藻生物量随着亚硒酸钠处理浓度的增加而增加，其藻内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，关键词：斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）；生物量；育种；虾青素含量

中图分类号：Q945.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）02-0283-02

Cultivation of Algal Species of Scenedesmus obliquus Which Producing Astaxantin

LING Shan-feng

（College of Biological engineering， Jingchu University of Technology，Jingmen 448000，Hubei，China）

Abstract： Effects of concentration of sodium selenite on Scenedesmus obliquus biomass were studied. Effects of 2.0 g/L NTG and UV irradiance stress on onastaxanthin content of S. obliquus was investigated. The results showed that the biomass of Scenedesmus obliquus increased when the concentration of sodium selenite increased. The astaxanthin content of Scenedesmus obliquus increased when the UV-B irradiation dose of Scenedesmus obliquus increased. When UV-B irradiation was 0.6 W/m2，the astaxanthin content of Scenedesmus obliquus in the combined treatment group was 37.15 times higher than that of the control with the significant difference（P<0.05）.

Key words： Scenedesmus obliquus； biomass； breeding； astaxanthin content

细胞在48 h内生成并积累了虾青素。肖媛等[2]报道了紫外辐射5 min 后可使雨生红球藻细胞内的虾青素含量显著提高。此外，紫外线、激光复合诱变也可使雨生红球藻中的虾青素含量显著提高，而且紫外线诱变株能在非高光胁迫条件下快速积累色素，表明突变株对光的敏感程度提高[8，9]。有“超级诱变剂”之称的亚硝基胍是光合作用氧生成反应中电子传递的抑制剂[10]，曾被成功用来诱导雨生红球藻建立突变体，浓度为2.5 g/L的亚硝基胍是诱导雨生红球藻积累虾青素的最适诱导剂量[11]。本试验研究结果表明，在2.0 g/L的亚硝基胍胁迫下，斜生栅藻藻体内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，0.6 W/m2紫外辐射照度使斜生栅藻内虾青素含量比辐射照度为0提高37.15倍。由此说明紫外辐射和亚硝基胍组合胁迫是一种非常有效的方法，为下一步深入研究其机理奠定了基础。

致谢：特别感谢蔡福欢、刘彦文、朱勇、韩梁、程淼同学在试验过程中付出的辛勤劳动，以及朱德艳老师，袁启力、张盛仁书记的协助。

参考文献：

[1] 秦 山，刘国祥，胡征宇.斜生栅藻中虾青素的积累过程及其光合活性变化[J].水生生物学报，2009，33（3）：509-515.

[2] 肖 媛，王高鸿，刘永定. UV-B 辐射对雨生红球藻光合特性和虾青素含量的影响及其响应[J]. 水生生物学报，2010，34（6）：1077-1082.

[3] IMAMOGLU E， DALAY M C， SUKAN F V. Semi-continuous cultivation of Haematococcus pluvialis for commercial production[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2010，160（3）： 764-772.

[4] LU Y D， JIANG P， LIU S F， et al. Methyl jasmonate- or gibberellins A3-induced astaxanthin accumulation is associated with up-regulation of transcription of β-carotene ketolase genes （bkts） in microalga Haematococcus pluvialis[J]. Bioresource Technology，2010，101（16）：6468-6474.

[5] MONTANTI J， NGHIEM N P， JOHNSTON D B. Production of astaxanthin from cellulosic biomass sugars by mutants of the yeast Phaffia rhodozyma[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2011，164（5）：655-665.

[6] SCHMIDT I， SCHEWE H， GASSEL S， et al. Biotechnological production of astaxanthin with Phaffia rhodozyma/Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2011，89（3）：555-571.

[7] BREITENBACH J， VISSER H， VERDOES J C， et al. Engineering of geranylgeranyl pyrophosphate synthase levels and physiological conditions for enhanced carotenoid and astaxanthin synthesis in Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Biotechnology Letters，2011，33（4）：755-761.

[8] 李旭媛，王 刚，费卓群，等.紫外-亚硝基胍复合诱变筛选高产淀粉酶菌株[J].中国生物制品学杂志，2012，25（11）：1543-1549.

[9] 庄惠如，陈必链，陈 荣，等.雨生红球藻的紫外、激光复合诱变育种[J].激光生物学报，2001，10（2）：135-139.

[10] 葛菁萍，陈方博，王海曼，等.He-Ne激光和亚硝基胍复合诱变米曲霉提高其蛋白酶和淀粉酶酶活力[J].食品科学，2011， 32（11）：243-247.

[11] 陆开形，蒋霞敏，翟兴文.亚硝基胍（NTG）对雨生红球藻的诱变效应[J].海洋科学，2004，28（5）：49-52.

（责任编辑 吕海霞）

摘要：考察了亚硒酸钠浓度对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生物量的影响以及2.0 g/L亚硝基胍和不同紫外辐射照度胁迫对斜生栅藻中虾青素含量的影响。结果表明，斜生栅藻生物量随着亚硒酸钠处理浓度的增加而增加，其藻内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，关键词：斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）；生物量；育种；虾青素含量

中图分类号：Q945.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）02-0283-02

Cultivation of Algal Species of Scenedesmus obliquus Which Producing Astaxantin

LING Shan-feng

（College of Biological engineering， Jingchu University of Technology，Jingmen 448000，Hubei，China）

Abstract： Effects of concentration of sodium selenite on Scenedesmus obliquus biomass were studied. Effects of 2.0 g/L NTG and UV irradiance stress on onastaxanthin content of S. obliquus was investigated. The results showed that the biomass of Scenedesmus obliquus increased when the concentration of sodium selenite increased. The astaxanthin content of Scenedesmus obliquus increased when the UV-B irradiation dose of Scenedesmus obliquus increased. When UV-B irradiation was 0.6 W/m2，the astaxanthin content of Scenedesmus obliquus in the combined treatment group was 37.15 times higher than that of the control with the significant difference（P<0.05）.

Key words： Scenedesmus obliquus； biomass； breeding； astaxanthin content

细胞在48 h内生成并积累了虾青素。肖媛等[2]报道了紫外辐射5 min 后可使雨生红球藻细胞内的虾青素含量显著提高。此外，紫外线、激光复合诱变也可使雨生红球藻中的虾青素含量显著提高，而且紫外线诱变株能在非高光胁迫条件下快速积累色素，表明突变株对光的敏感程度提高[8，9]。有“超级诱变剂”之称的亚硝基胍是光合作用氧生成反应中电子传递的抑制剂[10]，曾被成功用来诱导雨生红球藻建立突变体，浓度为2.5 g/L的亚硝基胍是诱导雨生红球藻积累虾青素的最适诱导剂量[11]。本试验研究结果表明，在2.0 g/L的亚硝基胍胁迫下，斜生栅藻藻体内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，0.6 W/m2紫外辐射照度使斜生栅藻内虾青素含量比辐射照度为0提高37.15倍。由此说明紫外辐射和亚硝基胍组合胁迫是一种非常有效的方法，为下一步深入研究其机理奠定了基础。

致谢：特别感谢蔡福欢、刘彦文、朱勇、韩梁、程淼同学在试验过程中付出的辛勤劳动，以及朱德艳老师，袁启力、张盛仁书记的协助。

参考文献：

[1] 秦 山，刘国祥，胡征宇.斜生栅藻中虾青素的积累过程及其光合活性变化[J].水生生物学报，2009，33（3）：509-515.

[2] 肖 媛，王高鸿，刘永定. UV-B 辐射对雨生红球藻光合特性和虾青素含量的影响及其响应[J]. 水生生物学报，2010，34（6）：1077-1082.

[3] IMAMOGLU E， DALAY M C， SUKAN F V. Semi-continuous cultivation of Haematococcus pluvialis for commercial production[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2010，160（3）： 764-772.

[4] LU Y D， JIANG P， LIU S F， et al. Methyl jasmonate- or gibberellins A3-induced astaxanthin accumulation is associated with up-regulation of transcription of β-carotene ketolase genes （bkts） in microalga Haematococcus pluvialis[J]. Bioresource Technology，2010，101（16）：6468-6474.

[5] MONTANTI J， NGHIEM N P， JOHNSTON D B. Production of astaxanthin from cellulosic biomass sugars by mutants of the yeast Phaffia rhodozyma[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2011，164（5）：655-665.

[6] SCHMIDT I， SCHEWE H， GASSEL S， et al. Biotechnological production of astaxanthin with Phaffia rhodozyma/Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2011，89（3）：555-571.

[7] BREITENBACH J， VISSER H， VERDOES J C， et al. Engineering of geranylgeranyl pyrophosphate synthase levels and physiological conditions for enhanced carotenoid and astaxanthin synthesis in Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Biotechnology Letters，2011，33（4）：755-761.

[8] 李旭媛，王 刚，费卓群，等.紫外-亚硝基胍复合诱变筛选高产淀粉酶菌株[J].中国生物制品学杂志，2012，25（11）：1543-1549.

[9] 庄惠如，陈必链，陈 荣，等.雨生红球藻的紫外、激光复合诱变育种[J].激光生物学报，2001，10（2）：135-139.

[10] 葛菁萍，陈方博，王海曼，等.He-Ne激光和亚硝基胍复合诱变米曲霉提高其蛋白酶和淀粉酶酶活力[J].食品科学，2011， 32（11）：243-247.

[11] 陆开形，蒋霞敏，翟兴文.亚硝基胍（NTG）对雨生红球藻的诱变效应[J].海洋科学，2004，28（5）：49-52.

（责任编辑 吕海霞）

摘要：考察了亚硒酸钠浓度对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生物量的影响以及2.0 g/L亚硝基胍和不同紫外辐射照度胁迫对斜生栅藻中虾青素含量的影响。结果表明，斜生栅藻生物量随着亚硒酸钠处理浓度的增加而增加，其藻内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，关键词：斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）；生物量；育种；虾青素含量

中图分类号：Q945.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）02-0283-02

Cultivation of Algal Species of Scenedesmus obliquus Which Producing Astaxantin

LING Shan-feng

（College of Biological engineering， Jingchu University of Technology，Jingmen 448000，Hubei，China）

Abstract： Effects of concentration of sodium selenite on Scenedesmus obliquus biomass were studied. Effects of 2.0 g/L NTG and UV irradiance stress on onastaxanthin content of S. obliquus was investigated. The results showed that the biomass of Scenedesmus obliquus increased when the concentration of sodium selenite increased. The astaxanthin content of Scenedesmus obliquus increased when the UV-B irradiation dose of Scenedesmus obliquus increased. When UV-B irradiation was 0.6 W/m2，the astaxanthin content of Scenedesmus obliquus in the combined treatment group was 37.15 times higher than that of the control with the significant difference（P<0.05）.

Key words： Scenedesmus obliquus； biomass； breeding； astaxanthin content

细胞在48 h内生成并积累了虾青素。肖媛等[2]报道了紫外辐射5 min 后可使雨生红球藻细胞内的虾青素含量显著提高。此外，紫外线、激光复合诱变也可使雨生红球藻中的虾青素含量显著提高，而且紫外线诱变株能在非高光胁迫条件下快速积累色素，表明突变株对光的敏感程度提高[8，9]。有“超级诱变剂”之称的亚硝基胍是光合作用氧生成反应中电子传递的抑制剂[10]，曾被成功用来诱导雨生红球藻建立突变体，浓度为2.5 g/L的亚硝基胍是诱导雨生红球藻积累虾青素的最适诱导剂量[11]。本试验研究结果表明，在2.0 g/L的亚硝基胍胁迫下，斜生栅藻藻体内虾青素含量随着紫外辐射照度的增加而增加，0.6 W/m2紫外辐射照度使斜生栅藻内虾青素含量比辐射照度为0提高37.15倍。由此说明紫外辐射和亚硝基胍组合胁迫是一种非常有效的方法，为下一步深入研究其机理奠定了基础。

致谢：特别感谢蔡福欢、刘彦文、朱勇、韩梁、程淼同学在试验过程中付出的辛勤劳动，以及朱德艳老师，袁启力、张盛仁书记的协助。

参考文献：

[1] 秦 山，刘国祥，胡征宇.斜生栅藻中虾青素的积累过程及其光合活性变化[J].水生生物学报，2009，33（3）：509-515.

[2] 肖 媛，王高鸿，刘永定. UV-B 辐射对雨生红球藻光合特性和虾青素含量的影响及其响应[J]. 水生生物学报，2010，34（6）：1077-1082.

[3] IMAMOGLU E， DALAY M C， SUKAN F V. Semi-continuous cultivation of Haematococcus pluvialis for commercial production[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2010，160（3）： 764-772.

[4] LU Y D， JIANG P， LIU S F， et al. Methyl jasmonate- or gibberellins A3-induced astaxanthin accumulation is associated with up-regulation of transcription of β-carotene ketolase genes （bkts） in microalga Haematococcus pluvialis[J]. Bioresource Technology，2010，101（16）：6468-6474.

[5] MONTANTI J， NGHIEM N P， JOHNSTON D B. Production of astaxanthin from cellulosic biomass sugars by mutants of the yeast Phaffia rhodozyma[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology，2011，164（5）：655-665.

[6] SCHMIDT I， SCHEWE H， GASSEL S， et al. Biotechnological production of astaxanthin with Phaffia rhodozyma/Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2011，89（3）：555-571.

[7] BREITENBACH J， VISSER H， VERDOES J C， et al. Engineering of geranylgeranyl pyrophosphate synthase levels and physiological conditions for enhanced carotenoid and astaxanthin synthesis in Xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Biotechnology Letters，2011，33（4）：755-761.

[8] 李旭媛，王 刚，费卓群，等.紫外-亚硝基胍复合诱变筛选高产淀粉酶菌株[J].中国生物制品学杂志，2012，25（11）：1543-1549.

[9] 庄惠如，陈必链，陈 荣，等.雨生红球藻的紫外、激光复合诱变育种[J].激光生物学报，2001，10（2）：135-139.

[10] 葛菁萍，陈方博，王海曼，等.He-Ne激光和亚硝基胍复合诱变米曲霉提高其蛋白酶和淀粉酶酶活力[J].食品科学，2011， 32（11）：243-247.

[11] 陆开形，蒋霞敏，翟兴文.亚硝基胍（NTG）对雨生红球藻的诱变效应[J].海洋科学，2004，28（5）：49-52.

（责任编辑 吕海霞）