研究人員用近紅外光譜法提高蝦青素產量

　　蝦青素是天然的強抗氧化劑，雨生紅球藻是天然蝦青素生產的主要來源，但在自然狀態下藻株生長速率慢、蝦青素產量低。

　　中科院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程所研究員黃青課題組對雨生紅球藻的誘變和篩選技術開展了研究，獲得了諸多高產蝦青素的雨生紅球藻突變株，其中最高單位蝦青素產量是誘導前出發藻株的近兩倍。

　　研究中，他們分析了不同突變藻株的生理生化特征等，與中科院煙臺海岸帶所研究員秦松課題組合作，驗證了突變藻株中蝦青素產量的提高與參與調控類胡蘿卜素合成的關鍵酶的基因表達水平密切相關，并討論了有關誘變機理。

　　黃青指出，這項工作也表明了低溫等離子體是一種有效的獲得高產蝦青素突變株的誘變技術。另外，他告訴《中國科學報》記者：“如何從這些誘變株中快速篩選具有高產蝦青素性能的突變株，也是目前需要解決的關鍵問題，對發展高效的誘變育種技術至關重要。”為此，他提出基于生物光譜的誘變藻株篩選方法。

　　生物光譜具有簡單、快速、實時動態和無損檢測等優勢，結合顯微成像能夠實現對生物體進行多組分、微觀空間的觀測。

　　黃青研究組從分析雨生紅球藻細胞的化學成分及隨時間變化過程入手，研究其生長代謝關系，在其早期生長階段鑒別出高產蝦青素的誘變株，并建立起有效的光譜篩選的方法。

　　此外，黃青研究組探索了對藻株群體細胞的近紅外光譜篩選方法。他們把群體藻株的近紅外光譜并結合生化檢測建立了基于偏最小二乘的生物量、蝦青素含量及蝦青素在藻細胞的干重的百分含量的預測模型，由此可以對蝦青素不同產量的雨生紅球藻突變株進行預測，獲得有較高的預測準確率。

　　黃青說：“我們將等離子體誘變技術和生物光譜篩選技術用于雨生紅球藻的育種，主要目的是為了從自然中更有效地獲取天然蝦青素，也希望這兩項技術能得到進一步推廣應用。”