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黄俊潮组在类胡萝卜素生物合成研究取得新进展

文章来源:资源植物与生物技术重点实验室  |  发布时间:2018-01-15  |  作者:黄俊潮  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  类胡萝卜素是自然界最重要的天然色素之一,β-胡萝卜素是动物维生素A的主要来源,玉米黄素与叶黄素是眼睛视网膜黄斑色素。人类主要食物中这三种类胡萝卜素的含量极低,通常难以满足健康身体的需求。中国科学院昆明植物研究所野生资源植物研发重点实验室黄俊潮研究组一直从事藻类和植物类胡萝卜素研究工作,在Metabolic EngineeringBioresource TechnologyJournal Agricultural and Food Chemistry等权威杂志上发表系列文章。最近研究组在食用小球藻合成和积累类胡萝卜素研究方面取得新的进展。    

  小球藻(Chlorella zofingiensis Donz)为单细胞可食用绿藻。该藻能在无光照条件下异养生长获得高达51/升的干细胞,生物量是光合自养藻的几十倍(Sun et al.,2008)。之前研究组已阐明了该藻类胡萝卜素合成的路径及调控机制(Huang et al., 2016),在此基础上研究组通过化学诱变从10万个单克隆藻中筛选到一株突变藻株(CZ-bkt1)。 CZ-bkt1因酮化酶基因(BKT)失活而无法催化玉米黄素成虾青素,致使该突变体积累高达7 mg/g13.1 mg/g6.34 mg/g 的玉米黄素、叶黄素和β-胡萝卜素(图1)。一克CZ-bkt1干藻粉的类胡萝卜素含量是玉米的1000倍以上,可满足一个成年人一天的类胡萝卜素等营养元素需求。CZ-bkt1是迄今发现唯一能同时高量积累三种人和动物必需类胡萝卜素的物种。CZ-bkt1作为新一代功能食品将在大健康产业中发挥重要作用。 

 

  图1. BKT1的失活使小球藻CZ-bkt1积累玉米黄素(3)、叶黄素(2)和β-胡萝卜素(5)。 

  研究结果以“Induced high-yield production of zeaxanthin, lutein, and β-carotene by a mutant of Chlorella zofingiensis为题发表于食品科学研究方面的顶级期刊 Journal of Agricultural and Food Chemistry (DOI: 10.1021/acs.jafc.7b05400) 。同时该成果已申请专利(201611087200.0)中国科学院昆明植物研究所博士研究生黄为平为该论文第一作者,黄俊潮为通讯作者。该研究得到了云南省科技厅应用基础研究重点基金项目的资助。 

(责任编辑:李雪)


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