藻類,這種古老而神奇的生物,在高效生態(tài)農(nóng)業(yè)中的地位愈發(fā)重要。它們不僅富含蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì),能為人類和動物提供豐富營養(yǎng),還是生物能源生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料,在應(yīng)對能源危機(jī)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此外,藻類在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域表現(xiàn)出色,能夠有效凈化污水、吸收二氧化碳,助力改善生態(tài)環(huán)境。隨著全球?qū)υ孱悜?yīng)用需求的持續(xù)攀升,藻類培育技術(shù)的研發(fā)也在不斷深入,一系列先進(jìn)的高科技設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,顯著提升了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。
光生物反應(yīng)器:藻類培育的 “智慧溫室”
光生物反應(yīng)器堪稱藻類培育技術(shù)創(chuàng)新的杰出典范,它就像一座專門為藻類生長精心打造的 “智慧溫室”,為藻類提供了近乎理想的生長環(huán)境。在傳統(tǒng)的藻類養(yǎng)殖模式中,多采用露天池塘或簡易養(yǎng)殖池,藻類生長嚴(yán)重依賴自然環(huán)境。光照強(qiáng)度隨天氣和時(shí)間大幅波動,溫度難以穩(wěn)定控制,營養(yǎng)物質(zhì)的濃度也很難維持在最佳水平。這些不穩(wěn)定因素導(dǎo)致藻類產(chǎn)量起伏不定,質(zhì)量也參差不齊,嚴(yán)重制約了藻類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
光生物反應(yīng)器則徹底改變了這一局面。它集成了先進(jìn)的光學(xué)、溫控和營養(yǎng)供給系統(tǒng),能夠精確調(diào)控藻類生長所需的各項(xiàng)關(guān)鍵條件。在光照調(diào)控方面,利用特制的光源和高效的光傳導(dǎo)技術(shù),精準(zhǔn)模擬不同時(shí)段、不同強(qiáng)度的自然光,滿足藻類在各個(gè)生長階段的獨(dú)特光照需求。比如在藻類快速生長階段,提供充足且特定波長的光照,可顯著增強(qiáng)光合作用,加快藻類生長速度,促進(jìn)生物量的快速積累。在溫度控制上,配備智能溫控裝置,確保反應(yīng)器內(nèi)溫度始終穩(wěn)定在藻類生長的最適宜區(qū)間,有效避免因溫度波動對藻類生長造成的負(fù)面影響。同時(shí),通過精準(zhǔn)的營養(yǎng)物質(zhì)添加系統(tǒng),依據(jù)藻類的實(shí)時(shí)生長需求,動態(tài)調(diào)整培養(yǎng)液中氮、磷、鉀等關(guān)鍵營養(yǎng)元素的濃度,為藻類生長提供充足且均衡的養(yǎng)分。
光生物反應(yīng)器的廣泛應(yīng)用,極大地提高了藻類的產(chǎn)量和質(zhì)量。更重要的是,它讓藻類培育擺脫了對自然環(huán)境的過度依賴,實(shí)現(xiàn)了全年無間斷的高效生產(chǎn),為藻類在食品、飼料、生物能源、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
自動化養(yǎng)殖系統(tǒng):開啟藻類養(yǎng)殖的智能時(shí)代
除了光生物反應(yīng)器,自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)也是藻類培育技術(shù)創(chuàng)新的重要成果,它引領(lǐng)藻類養(yǎng)殖邁入智能時(shí)代。在傳統(tǒng)的藻類養(yǎng)殖過程中,從最初的藻類接種,到中間的培養(yǎng)管理,再到最后的收獲和加工,每個(gè)環(huán)節(jié)都需要大量人力投入。這不僅使工人勞動強(qiáng)度極大,而且人為操作難以避免出現(xiàn)誤差,嚴(yán)重影響藻類養(yǎng)殖的效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)借助先進(jìn)的傳感器技術(shù)、自動化控制設(shè)備以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)了藻類養(yǎng)殖全過程的智能化管理。分布在養(yǎng)殖環(huán)境中的各類傳感器,能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測溶解氧、pH 值、藻類生物量等關(guān)鍵參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)迅速傳輸至中央控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)依據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)和復(fù)雜算法,自動、精確地調(diào)整養(yǎng)殖設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。例如,根據(jù)溶解氧濃度自動調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的流量,通過控制曝氣設(shè)備的啟停來優(yōu)化氧氣供應(yīng),確保藻類始終處于最佳生長環(huán)境中。
在藻類收獲環(huán)節(jié),自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)同樣表現(xiàn)卓越。利用先進(jìn)的智能識別技術(shù),能夠準(zhǔn)確判斷藻類的生長狀態(tài)和最佳收獲時(shí)機(jī),然后自動啟動高效的自動化收獲設(shè)備,實(shí)現(xiàn)藻類的精準(zhǔn)、高效收獲。這一創(chuàng)新不僅大幅提高了藻類養(yǎng)殖的整體效率,有效降低了勞動成本,還減少了人為因素對養(yǎng)殖過程的干擾,極大提升了藻類產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性,為藻類產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供了有力支持。
藻類培育技術(shù)的持續(xù)研發(fā)及其帶動的高科技設(shè)備應(yīng)用,如光生物反應(yīng)器和自動化養(yǎng)殖系統(tǒng),正在深刻重塑傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的格局。這些創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)備不僅顯著提升了藻類培育的效率和質(zhì)量,更為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了全新的思路和方法。展望未來,隨著科技的不斷進(jìn)步,藻類培育技術(shù)必將在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用,為人類創(chuàng)造更加美好的生活和可持續(xù)發(fā)展的未來。
The post 藻類培育:驅(qū)動農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的新動力 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 楊俊紅課題組
基于微藻的固體生物燃料為高效、低成本地利用微藻提供了一種有前景的選擇。本工作從微藻的培養(yǎng)到利用的完整碳循環(huán)視角出發(fā),研究了微藻固體燃料從生產(chǎn)到燃燒的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外,還對微藻固體燃料的物理性質(zhì)、生產(chǎn)過程中的能耗和燃燒特性的最新研究進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)果表明,微藻被視為生產(chǎn)固體燃料的一種有前景的原料,是一個(gè)廣受關(guān)注的研究課題。目前,微藻與其他生物質(zhì)的共造粒和共燃被認(rèn)為是利用微藻基固體燃料最具競爭力的方式。添加約10-30 %的微藻,可使原造粒工藝能耗降低約24-28 %,同時(shí)可顯著提高固體燃料的密度、耐久性和熱值。更重要的是,由于微藻脂質(zhì)含量高,添加微藻可有效改善煤、污泥和典型生物質(zhì)燃料的燃燒性能,并對燃燒過程產(chǎn)生積極影響。最后,討論了基于微藻的固體生物質(zhì)原料的機(jī)遇和挑戰(zhàn),包括物種多樣性對藻類固體燃料的影響、進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用探索以及與現(xiàn)有微藻產(chǎn)業(yè)鏈的可能整合途徑。
原文鏈接:New insights into the carbon neutrality of microalgae from culture to utilization: A critical review on the algae-based solid biofuels
杜氏鹽藻隸屬綠藻門,是大自然的 “極限運(yùn)動健將”。它安家于鹽湖、鹽田等高鹽度水域,這些地方鹽度常接近飽和,普通生物望而卻步,強(qiáng)烈的日曬、劇烈的水溫波動以及高鹽堿度共同構(gòu)筑起殘酷生存挑戰(zhàn),而杜氏鹽藻卻怡然自得。其細(xì)胞有著精妙的滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)制,恰似一臺臺精密微型泵,高效平衡細(xì)胞內(nèi)外鹽分濃度,確保在鹽分超高的 “鹵水世界” 維持正常生理活動,頑強(qiáng)繁衍不息。
從外觀審視,杜氏鹽藻獨(dú)具魅力。顯微鏡下,它們呈橢圓或梨形,藻體通身翠綠,那是葉綠素含量豐富的外在彰顯。在鹽田鹵水蕩漾中,密集的杜氏鹽藻匯聚,常將水面暈染成大片夢幻般的淡綠色 “藻華”,與周邊荒蕪鹽灘構(gòu)成鮮明反差,成為死寂之地一抹靈動亮色。
杜氏鹽藻的價(jià)值在現(xiàn)代科技深挖下愈發(fā)凸顯。于水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域,它堪稱 “魔法餌料”。鹵蟲是魚蝦幼苗優(yōu)質(zhì)開口食,而杜氏鹽藻恰是鹵蟲鐘愛的 “美食”,以鹽藻投喂鹵蟲,能助其茁壯成長,進(jìn)而為水產(chǎn)幼苗提供充足鮮活口糧,提升幼苗抗病力與成活率,為漁業(yè)豐收筑牢根基。在觀賞魚圈子,杜氏鹽藻也大放異彩,適量投放藻液于魚缸,既能通過光合作用為水體補(bǔ)氧、吸附雜質(zhì)凈化水質(zhì),又能為魚兒補(bǔ)充類胡蘿卜素等營養(yǎng),讓觀賞魚色澤明艷動人,仿若水中精靈。
更令人驚嘆的是杜氏鹽藻在健康產(chǎn)業(yè)的潛力。它是天然 β- 胡蘿卜素 “生產(chǎn)大戶”,積累量遠(yuǎn)超多數(shù)生物。β- 胡蘿卜素作為強(qiáng)效抗氧化劑,是人體維生素 A 源,在護(hù)眼、增強(qiáng)免疫力、抵御自由基損傷上表現(xiàn)卓越。如今,杜氏鹽藻提取物已現(xiàn)身諸多保健品、功能性食品,為人們?nèi)粘1=¢_辟天然新徑,抵御慢病侵襲。
當(dāng)下,全球科研團(tuán)隊(duì)圍繞杜氏鹽藻工程化養(yǎng)殖、基因編輯改良、活性物質(zhì)高效提取工藝深耕不輟,力求突破量產(chǎn)瓶頸、拓展應(yīng)用邊界;產(chǎn)業(yè)界也嗅得商機(jī),加大投資,從養(yǎng)殖基地興建到終端產(chǎn)品研發(fā),一條綠色、高科技產(chǎn)業(yè)鏈雛形漸顯。
杜氏鹽藻這顆隱匿于極端水域的明珠正熠熠生輝,它從荒蕪鹽澤邁向繁華都市,從實(shí)驗(yàn)室試管嵌入生活日常,未來必將在生態(tài)修復(fù)、食品營養(yǎng)、醫(yī)藥保健等多元版圖持續(xù)發(fā)力,改寫人與自然相處范式,書寫更多傳奇。
The post 神奇的杜氏鹽藻:極端環(huán)境下的寶藏微生物 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>阿根廷圣達(dá)菲羅薩里奧國立大學(xué) Mariana Martín課題組
磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 (PEPCK) 催化草酰乙酸 (OAA) 脫羧和磷酸化的可逆反應(yīng)生成磷酸烯醇丙酮酸 (PEP) 和 CO2主要在綠藻中起糖異生作用。我們在萊茵衣藻中發(fā)現(xiàn)了兩種PEPCK亞型,并克隆、純化和表征了這兩種酶。ChlrePEPCK1 作為脫羧酶比 ChlrePEPCK2 更具活性。ChlrePEPCK1 是六聚體,其活性受檸檬酸鹽、苯丙氨酸和蘋果酸鹽的影響,而 ChlrePEPCK2 是單體的,受檸檬酸鹽、苯丙氨酸和谷氨酰胺的調(diào)節(jié)。我們假設(shè)發(fā)現(xiàn)的兩種 PEPCK 亞型起源于基因的選擇性剪接或酶的調(diào)節(jié)蛋白水解。這兩種亞型的存在將是精細(xì)調(diào)節(jié)PEPCKs生物活性的機(jī)制的一部分。
原文鏈接:Two phosphoenolpyruvate carboxykinases with differing biochemical properties in Chlamydomonas reinhardtii
華北理工大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 王巍杰課題組
雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)蝦青素的生物合成是由能量驅(qū)動的。然而,鞭毛介導(dǎo)的能量消耗運(yùn)動過程對蝦青素積累的影響尚未得到很好的研究。在這項(xiàng)研究中,我們結(jié)合光合參數(shù),分析了在pH沖擊下有或沒有鞭毛的雨生紅球藻的蝦青素和NADPH含量的變化。結(jié)果表明,除了在pH沖擊處理組中觀察到鞭毛的喪失外,細(xì)胞形態(tài)沒有顯著變化。相比之下,在4、8和12小時(shí),鞭毛去除組的蝦青素含量分別比對照組高62.9%、62.8%和91.1%。同時(shí),Y(II)的增加和Y(NO)的減少表明,缺乏鞭毛運(yùn)動過程的雨生紅球藻細(xì)胞可能會將更多的能量分配給蝦青素的生物合成。NADPH分析證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn),該分析顯示鞭毛去除細(xì)胞中的NADH水平較高。這些結(jié)果為缺乏運(yùn)動的細(xì)胞通過能量再分配實(shí)現(xiàn)蝦青素積累的潛在機(jī)制提供了初步見解。
原文鏈接:Enhancement of astaxanthin accumulation via energy reassignment by removing the flagella ofHaematococcus pluvialis
從形態(tài)特征來看,硬毛藻屬于大型藻類品種,藻體呈草綠色,為單列絲體,直立生長,具有一盤狀固著器 。其細(xì)胞首尾相連,形成長繩狀的外表,絲狀叢生.
在生態(tài)方面,硬毛藻分布廣泛,在北美、中美洲、南美洲、非洲和亞洲等多地的海域均有出現(xiàn),在中國的臺灣、廈門和青島等海域也較為常見. 它具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,能在淡水至 90ppt 的鹽度中生長,對 20.1 至 40.9 攝氏度的溫度變化也有廣泛耐受性,并且生長速度快,繁殖能力強(qiáng).
在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用上,硬毛藻展現(xiàn)出了巨大的潛力。據(jù) 2024 年 8 月發(fā)表在《水產(chǎn)養(yǎng)殖報(bào)告》的研究表明,硬毛藻可以作為南美白對蝦養(yǎng)殖中商業(yè)水產(chǎn)飼料的補(bǔ)充劑,用其替代 50% 的商業(yè)飼料,對南美白對蝦的死亡率、增長率和能量收支等均無影響. 這一發(fā)現(xiàn)不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,還能改善廢水質(zhì)量,硬毛藻能夠吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),起到凈化水質(zhì)的作用,可有效降低養(yǎng)殖水體的富營養(yǎng)化程度,減少因過剩餌料和水產(chǎn)動物代謝物等造成的污染,維持良好的養(yǎng)殖水環(huán)境,促進(jìn)水產(chǎn)動物的健康生長。
此外,硬毛藻還與一些海洋生物存在著特殊的關(guān)系。例如,淺綠柱狀海天牛會以硬毛藻為食,并能將其葉綠體分布到自己身體表面,保持光合作用的功能.
綜上所述,硬毛藻作為一種具有重要生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的藻類,其相關(guān)研究對于維護(hù)海洋生態(tài)平衡、推動水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展以及豐富海洋生物多樣性等方面都具有重要意義,未來還需要進(jìn)一步深入研究,以更好地發(fā)揮其優(yōu)勢,降低其可能帶來的負(fù)面影響 。
The post 硬毛藻:從生態(tài)影響到水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的多面藻類 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>徳國耶拿大學(xué) Maria Mittag課題組
微藻是地球初級生產(chǎn)的關(guān)鍵貢獻(xiàn)者。在進(jìn)化早期,這些微藻便與細(xì)菌共存于自然界中,其相互作用的方式深刻影響了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。已有研究表明,細(xì)菌Pseudomonas protegens對微藻Chlamydomonas reinhardtii具有毒性。該細(xì)菌通過分泌環(huán)狀脂肽和炔類化合物,導(dǎo)致藻類鞭毛脫落、感光功能失效并最終導(dǎo)致細(xì)胞裂解。本研究首次報(bào)道了細(xì)菌Mycetocola lacteus與C. reinhardtii建立的互利共生關(guān)系,并揭示其顯著的輔助作用。研究顯示,M. lacteus不僅能促進(jìn)藻類生長,還從藻類中獲取所需的有機(jī)硫(甲硫氨酸)以及維生素B1、B3和B5。在三方共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,M. lacteus在存在拮抗細(xì)菌P. protegens的情況下,能夠有效保護(hù)藻類免受其攻擊。通過結(jié)合合成天然產(chǎn)物化學(xué)、高分辨質(zhì)譜技術(shù)以及藻類Ca2?信號分析,研究發(fā)現(xiàn),M. lacteus通過水解環(huán)狀脂肽的酯鍵來保護(hù)藻類。該反應(yīng)生成的線性開環(huán)酸不會引發(fā)藻類細(xì)胞內(nèi)Ca2?穩(wěn)態(tài)的紊亂,避免了鞭毛脫落的發(fā)生。因此,藻類能夠保持運(yùn)動能力,成功游離拮抗細(xì)菌的威脅并存活下來。此外,研究表明,這三種相關(guān)的屬(Pseudomonas、Mycetocola和Chlamydomonas)在自然界中共存的現(xiàn)象較為普遍。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Pseudomonas和Mycetocola的相關(guān)種類在三方共培養(yǎng)中也分別表現(xiàn)出拮抗或輔助作用。這一發(fā)現(xiàn)揭示了微生物交互網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性及其對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵作用。
原文鏈接:A mutualistic bacterium rescues a green alga from an antagonist
中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 郭亮課題組
基于微藻的生物技術(shù)在解決廢水除磷和回收的雙重挑戰(zhàn)方面具有巨大潛力;然而,微藻對溶解有機(jī)磷(DOP)的去除和代謝響應(yīng)機(jī)制應(yīng)尚不清楚。本文研究了蛋白核小球藻對不同形式DOP的去除機(jī)制和代謝組學(xué)響應(yīng),包括三磷酸腺苷(ATP)、葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)和β-甘油磷酸鹽(β-GP)。結(jié)果表明,蛋白核小球藻可以通過直接運(yùn)輸和后水解途徑有效吸收 96% 以上的 DOP。無機(jī)磷(IP)的吸收遵循擬一級動力學(xué)模型,而 DOP 遵循擬二級動力學(xué)模型。代謝產(chǎn)物分析顯示,中心碳代謝的顯著改變?nèi)Q于DOP的來源。G-6-P上調(diào)糖酵解和三羧酸循環(huán)中間體,反映了碳水化合物、氨基酸和核苷酸生物合成的增強(qiáng)。而ATP則下調(diào)了微藻的碳水化合物和嘌呤代謝,抑制了微藻的持續(xù)生長。本研究為利用微藻處理含磷廢水提供了理論支持。
原文鏈接:Removal mechanisms and metabolic responses of Chlorella pyrenoidosa to dissolved organic phosphorus
2024 年 11 月 20 日,據(jù)相關(guān)消息,某集團(tuán)全資子公司申報(bào)的 “萊茵衣藻(白藻)” 經(jīng)國家衛(wèi)生健康委員會審查,認(rèn)定其與 2022 年第 2 號公告的萊茵衣藻實(shí)質(zhì)等同,正式更名為 “萊茵衣藻”,這意味著萊茵衣藻的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步擴(kuò)展,開始進(jìn)入人造魚、蝦以及植物奶等市場,為食品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的選擇.
同樣在 11 月 20 日,中科院水生所龍歡組在 bio-protocol 期刊在線發(fā)表了從萊茵衣藻中純化溶酶體相關(guān)器官的方法文章。萊茵衣藻作為一種單細(xì)胞綠藻,是淡水環(huán)境中的常見生物,其簡單的結(jié)構(gòu)和易于培養(yǎng)的特性使其成為生物學(xué)研究的重要模式生物,在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、光合作用等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。此次研究成功從衣藻中純化出溶酶體相關(guān)器官,并保持了葉綠體結(jié)構(gòu)的完整性,這一成果對于深入研究細(xì)胞內(nèi)金屬離子的儲存和穩(wěn)態(tài)維持機(jī)制具有重要意義,為相關(guān)疾病的治療和藥物研發(fā)提供了理論基礎(chǔ).
2024 年 11 月 20 日,據(jù)相關(guān)消息,某集團(tuán)全資子公司申報(bào)的 “萊茵衣藻(白藻)” 經(jīng)國家衛(wèi)生健康委員會審查,認(rèn)定其與 2022 年第 2 號公告的萊茵衣藻實(shí)質(zhì)等同,正式更名為 “萊茵衣藻”,這意味著萊茵衣藻的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步擴(kuò)展,開始進(jìn)入人造魚、蝦以及植物奶等市場,為食品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的選擇.
The post 萊茵衣藻:新應(yīng)用與科研突破引領(lǐng)發(fā)展新潮流 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>印度海得拉巴大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物科學(xué)系 Rajagopal Subramanyam課題組
自養(yǎng)生物暴露在高光照強(qiáng)度下會嚴(yán)重影響其光合作用性能。如果再加上不可預(yù)測的氣候變化,這些影響的致命性就會加劇。在這方面,我們的研究重點(diǎn)是以萊茵衣藻為模型系統(tǒng),研究 2% 聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)的溫和滲透脅迫與高光照條件的緩解效應(yīng)。在不同光照強(qiáng)度的低 PEG 誘導(dǎo)的滲透脅迫下培養(yǎng)細(xì)胞,并通過生化和生物物理方法分析細(xì)胞的反應(yīng)。值得注意的是,與未經(jīng) PEG 處理的細(xì)胞相比,在較低 PEG 濃度下生長的細(xì)胞在強(qiáng)光下表現(xiàn)出更優(yōu)越的生長性能、更高的生物量和更強(qiáng)的光合效率。令人驚訝的是,它們的非光化學(xué)淬滅(NPQ)水平更低,這表明在 PEG 生長的樣品中存在一種獨(dú)特的光保護(hù)機(jī)制。圓二色性分析表明,在 PEG 生長的樣品中,即使在強(qiáng)光下,超級復(fù)合物的宏觀組織也很少受到破壞。藍(lán)色原生聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn),發(fā)現(xiàn)色素-蛋白質(zhì)相互作用具有更高的穩(wěn)定性。免疫印跡分析表明,PEG 生長細(xì)胞與非 PEG 生長細(xì)胞的核心反應(yīng)中心蛋白差異極小。值得注意的是,這種保護(hù)機(jī)制在細(xì)胞壁缺陷突變體 CC503 中不存在。我們認(rèn)為,觀察到的部分光保護(hù)作用是由于 PEG 屏蔽了細(xì)胞壁。這一結(jié)果為在受光照強(qiáng)度波動影響的自然環(huán)境條件下提高藻類生物量生產(chǎn)帶來了希望。
原文鏈接:Mild osmotic stress offers photoprotection in Chlamydomonas reinhardtii under high light