雨生红球藻中代谢物及矿质元素对高光的响应

王晓丹，刘宝玲，李润植

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

藻类植物生活在复杂多变的栖息地，经常要适应极其恶劣的环境。它们的代谢受到水温、盐分、光照和营养成分等因素的影响，为了生存，被迫快速适应不断变化的环境条件，产生大量具有生物活性的次生代谢物[1]。在逆境条件下，雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）能大量积累虾青素及一些化合物，其中，虾青素具有抗氧化、抗炎、抗癌和增强免疫等活性，被广泛应用于功能型营养食品和药物中。因此，研究逆境条件下，雨生红球藻中这些活性物质合成积累机制以及建立相应的调控技术，促进微藻高效生产这些有益生物资源，以达到商业化应用是目前研究的一个活跃领域[2]。

应对不利的环境条件，植物（微藻）会在细胞和分子水平上利用各种机制来应对[3]。前期的研究表明，雨生红球藻797在高光胁迫条件下，细胞内产生虾青素，同时发生细胞自噬对抗活性氧（reactive oxide species，ROS），总脂肪酸的含量增加，脂肪酸成分发生改变，饱和脂肪酸增加而不饱和脂肪酸降低[4]。雨生红球藻中氨基酸和无机矿质元素是否也协同虾青素参与逆境调控却未知。前人研究表明，脯氨酸在花生[5]、栅藻（Scenedesmus quadricauda）[6]和嗜盐真菌（halophile fungi）[7]中，具有抗逆活性。笔者研究17种水解氨基酸，以探讨高光诱导雨生红球藻中虾青素积累时，脯氨酸是否也参与对抗高光的氧化胁迫，以及其他氨基酸的代谢变化。一些藻类能吸收周围水域中的可吸收元素，一些元素在藻细胞内的积累量能达到其生活水域中该元素浓度的数倍[8]。……