昆明植物所类胡萝卜素生物合成研究取得进展

近日,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。

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。在人类主要食物中,这3种类胡萝卜素的含量极低,通常难以满足健康身体的需求。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51g/L的干细胞,生物量是光合自养藻的几十倍。在以往研究中,研究组已阐明了该藻类胡萝卜素合成的路径及调控机制,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7mg/g、13.1mg/g和6.34mg/g的玉米黄素、叶黄素和β-胡萝卜素。1g 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3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。

相关研究成果发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry上,第一作者为昆明植物所博士研究生黄为平,通讯作者为黄俊潮。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。

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)

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)

 

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