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科研進(jìn)展
黃俊潮組在類胡蘿卜素生物合成研究取得新進(jìn)展 文章來(lái)源:資源植物與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2018-01-15 | 作者:黃俊潮 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 類胡蘿卜素是自然界最重要的天然色素之一,β-胡蘿卜素是動(dòng)物維生素A的主要來(lái)源,玉米黃素與葉黃素是眼睛視網(wǎng)膜黃斑色素。人類主要食物中這三種類胡蘿卜素的含量極低,通常難以滿足健康身體的需求。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所野生資源植物研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃俊潮研究組一直從事藻類和植物類胡蘿卜素研究工作,在Metabolic Engineering,Bioresource Technology和Journal Agricultural and Food Chemistry等權(quán)威雜志上發(fā)表系列文章。最近研究組在食用小球藻合成和積累類胡蘿卜素研究方面取得新的進(jìn)展。 小球藻(Chlorella zofingiensis Donz)為單細(xì)胞可食用綠藻。該藻能在無(wú)光照條件下異養(yǎng)生長(zhǎng)獲得高達(dá)51克/升的干細(xì)胞,生物量是光合自養(yǎng)藻的幾十倍(Sun et al.,2008)。之前研究組已闡明了該藻類胡蘿卜素合成的路徑及調(diào)控機(jī)制(Huang et al., 2016),在此基礎(chǔ)上研究組通過(guò)化學(xué)誘變從10萬(wàn)個(gè)單克隆藻中篩選到一株突變?cè)逯辏?span>CZ-bkt1)。 CZ-bkt1因酮化酶基因(BKT)失活而無(wú)法催化玉米黃素成蝦青素,致使該突變體積累高達(dá)7 mg/g、13.1 mg/g和6.34 mg/g 的玉米黃素、葉黃素和β-胡蘿卜素(圖1)。一克CZ-bkt1干藻粉的類胡蘿卜素含量是玉米的1000倍以上,可滿足一個(gè)成年人一天的類胡蘿卜素等營(yíng)養(yǎng)元素需求。CZ-bkt1是迄今發(fā)現(xiàn)唯一能同時(shí)高量積累三種人和動(dòng)物必需類胡蘿卜素的物種。CZ-bkt1作為新一代功能食品將在大健康產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。
圖1. BKT1的失活使小球藻CZ-bkt1積累玉米黃素(3)、葉黃素(2)和β-胡蘿卜素(5)。 研究結(jié)果以“Induced high-yield production of zeaxanthin, lutein, and β-carotene by a mutant of Chlorella zofingiensis”為題發(fā)表于食品科學(xué)研究方面的頂級(jí)期刊 Journal of Agricultural and Food Chemistry 上(DOI: 10.1021/acs.jafc.7b05400) 。同時(shí)該成果已申請(qǐng)專利(201611087200.0)。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士研究生黃為平為該論文第一作者,黃俊潮為通訊作者。該研究得到了云南省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究重點(diǎn)基金項(xiàng)目的資助。 (責(zé)任編輯:李雪) |
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