工学院陈峰课题组在微藻混合培育机制等研讨中
来源:活动网 发表于2019-07-08 16:29:17 编辑:彭丽媛
摘要: 微藻在新能源范畴和食物与生物工业中的使用极具远景,而高效培育方法是打破微藻工业开展瓶颈的关键所在。多年来,人们企图经过对光生物反应器的规

  微藻在新能源范畴和食物与生物工业中的使用极具远景,而高效培育方法是打破微藻工业开展瓶颈的关键所在。多年来,人们企图经过对光生物反应器的规划优化,进步光合功率,然后添加微藻产值,可是效果并不明显。而某些微藻,如小球藻,既能够经过光合效果成长,也能够使用有机碳源成长,尤其在富含有机物的环境中,小球藻的成长速率快于单纯光自养数倍,乃至数十倍,这种特性使微藻细胞的高密度培育成为或许。

  2019年10月7日,Scientific Reports在线刊登了北京大学工学院陈峰课题组的研讨论文Light attenuates lipid accumulation while enhancing cell proliferation and starch synthesis in the glucose-fed oleaginous microalga Chlorella zofingiensis。该论文在小球藻混合培育机制中有重要发现。在葡萄糖环境下,藻细胞分裂在光照条件下取得较高的成长速率,一起生物量的堆集功率也高于异养(无光照),可是光照能够按捺脂肪酸组成相关基因的表达,并诱导更多碳流向淀粉组成转化,然后下降细胞内油脂组成功率。该研讨成果提醒了光照在小球藻高效混合培育中的双向效果及内涵机制,为工程化培育小球藻供给了理论依据。

  在光照及非光照状况下第2、4和8天小球藻培育液的色彩变化图成长在葡萄糖培育基中小球藻在光照及非光照状况下细胞内油脂染色图成长在葡萄糖培育基中小球藻在光照及非光照状况下细胞油脂及淀粉含量随时刻变化图??? 此外,最近美国化学会(ACS)期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry刊登了陈峰课题组在微藻多不饱满脂肪酸组成调控方面的另一效果Sesamol enhances cell growth and the biosynthesis and accumulation of docosahexaenoic acid in the microalga Crypthecodinium cohnii(2019,63,5640-5645)。该研讨创造性地使用抗氧化剂(芝麻酚)下降海洋微藻Crypthecodinium cohnii细胞中的ROS水平,然后进步藻细胞密度及二十二碳六烯酸(DHA)的组成。该成果为微藻DHA工业的优化供给了新思路。

  

  隐甲藻DHA的或许生物组成途径在不同芝麻酚浓度效果下隐甲藻细胞尼罗红染色荧光(上)及白光(下)图??? 在上游藻种的分子遗传方面,陈峰课题组也取得了重要发展。微藻范畴的威望杂志Algal Research近期报导了陈峰课题组的研讨性论文Development of a stable genetic system for Chlorella vulgaris—A promising green alga for CO2 biomitigation(2019,12,134-141)。该研讨经过分子遗传符号挑选,使用PEG转化法,初次将报告基因——增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因导入到小球藻基因组中,成功树立了一套安稳有用的小球藻外源基因转化系统。该遗传系统的树立,可为往后经过分子改造技能进步小球藻的光合固碳才能、实质性的处理其光合功率的瓶颈问题供给杰出的研讨根底。一起,报告基因EGFP在活体藻细胞中的可见表达,也为微藻细胞生物学范畴的蛋白质亚细胞定位研讨供给了必定的思路。

  上述三项研讨的榜首作者分别为博士后陈天鹏、博士研讨生刘宾及博士生杨博,通讯作者均为陈峰。该项目得到国家自然科学基金委项目、国家科技部“863”项目、国家海洋局公益项目及北京大学“985”项目的赞助。

  修改:白杨

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