研究人员用近红外光谱法提高虾青素产量

　　虾青素是天然的强抗氧化剂，雨生红球藻是天然虾青素生产的主要来源，但在自然状态下藻株生长速率慢、虾青素产量低。

　　中科院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程所研究员黄青课题组对雨生红球藻的诱变和筛选技术开展了研究，获得了诸多高产虾青素的雨生红球藻突变株，其中最高单位虾青素产量是诱导前出发藻株的近两倍。

　　研究中，他们分析了不同突变藻株的生理生化特征等，与中科院烟台海岸带所研究员秦松课题组合作，验证了突变藻株中虾青素产量的提高与参与调控类胡萝卜素合成的关键酶的基因表达水平密切相关，并讨论了有关诱变机理。

　　黄青指出，这项工作也表明了低温等离子体是一种有效的获得高产虾青素突变株的诱变技术。另外，他告诉《中国科学报》记者：“如何从这些诱变株中快速筛选具有高产虾青素性能的突变株，也是目前需要解决的关键问题，对发展高效的诱变育种技术至关重要。”为此，他提出基于生物光谱的诱变藻株筛选方法。

　　生物光谱具有简单、快速、实时动态和无损检测等优势，结合显微成像能够实现对生物体进行多组分、微观空间的观测。

　　黄青研究组从分析雨生红球藻细胞的化学成分及随时间变化过程入手，研究其生长代谢关系，在其早期生长阶段鉴别出高产虾青素的诱变株，并建立起有效的光谱筛选的方法。

　　此外，黄青研究组探索了对藻株群体细胞的近红外光谱筛选方法。他们把群体藻株的近红外光谱并结合生化检测建立了基于偏最小二乘的生物量、虾青素含量及虾青素在藻细胞的干重的百分含量的预测模型，由此可以对虾青素不同产量的雨生红球藻突变株进行预测，获得有较高的预测准确率。

　　黄青说：“我们将等离子体诱变技术和生物光谱筛选技术用于雨生红球藻的育种，主要目的是为了从自然中更有效地获取天然虾青素，也希望这两项技术能得到进一步推广应用。”