science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wetenschappers ontwikkelen nieuwe technologie om de accumulatie van biomassa en astaxanthine in hematococcus te stimuleren

Schematisch diagram van de DBD-plasmaopstelling en de LTP-behandeling van H. pluvialis. Krediet:CEN Zhu

Chinese wetenschappers met Instituut voor Technische Biologie en Landbouwtechniek, Hefei Institutes of Physical Science hebben plasmatechnologie bij lage temperatuur toegepast om de accumulatie van biomassa en astaxanthine in Haematococcus pluvialis onder geschikte omstandigheden te stimuleren.

Lage-temperatuurplasma (LTP) is een uitstekende inductor van oxidatieve stress in biologische systemen dankzij het vermogen om een ​​verscheidenheid aan reactieve soorten te produceren die een verscheidenheid aan biologische effecten kunnen veroorzaken.

Eerder, HUANG Qing en zijn team hadden een reeks vorderingen gemaakt op het gebied van microbiële sterilisatie, voedselveiligheid en mutatieveredeling door gebruik te maken van plasma bij lage temperatuur.

Astaxanthine is een ketocarotenoïde met diverse functies zoals kleuring, antioxidant en gezondheidszorg, dus het is op grote schaal toegepast in een verscheidenheid van industrieën zoals aquacultuur, voedsel, cosmetica, gezondheids- en farmaceutische industrie.

In de natuur, H.pluvialis wordt beschouwd als de microalg met de hoogste natuurlijke accumulatie van astaxanthine. Door de toenemende vraag naar natuurlijke astaxanthine en de hoge prijs, Er is veel vraag naar effectieve en nieuwe technieken voor het verhogen van biomassa en astaxanthine-opbrengsten in H. pluvialis, zowel voor onderzoeks- als toepassingsdoeleinden.

In dit werk, HUANG en zijn collega's onderzochten de optimale omstandigheden van plasmaontlading bij lage temperatuur op de groei en biomassa van H. pluvialis door de plasmabehandelingstijd aan te passen.

Schematisch diagram van het mechanisme van plasma bij lage temperatuur dat de groei en accumulatie van astaxanthine van H. pluvialis stimuleert. Krediet:CEN Zhu

Als zodanig, ze verkregen het stimulerende effect dat werd toegeschreven aan ROS-geïnduceerde regulatie van redoxhomeostase in het fotosyntheseproces, die dienovereenkomstig verbeterde antioxidantactiviteiten.

In hun werk deze keer ze voerden ook vergelijkende transcriptoomanalyse uit om het mechanisme te verklaren en onthulden de betrokken belangrijkste stimulerende bio-agentia.

En ze ontdekten dat de belangrijkste differentieel tot expressie gebrachte genen geassocieerd waren met het metabolisme en transport van fytohormonen die werden versterkt onder de oxidatieve stress veroorzaakt door LTP-behandeling.

Ze geloven dat hun werk niet alleen een nieuwe en eenvoudige manier kan bieden om de productie van biomassa en astaxanthine van H. pluvialis te verbeteren, maar helpen ook om het mechanisme voor het niet-thermische plasma-geïnduceerde stimulatie-effect op H. pluvialis te begrijpen.