雨生紅球藻在一定培養(yǎng)條件下可大量積累蝦青素(Astaxanthin)，規(guī)模培養(yǎng)雨生紅球藻是獲取天然蝦青素的最主要來源。蝦青素是目前發(fā)現(xiàn)的抗氧化活性最強(qiáng)的天然抗氧化劑，并且具有良好的著色功能，在保健食品、食品著色、化妝品、醫(yī)藥、水產(chǎn)及家禽養(yǎng)殖等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。然而，雨生紅球藻規(guī)?；囵B(yǎng)時(shí)經(jīng)常被寄生真菌壺菌（Paraphysoderma sedebokerense）感染，短時(shí)間內(nèi)造成90%以上的紅球藻細(xì)胞死亡，導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。壺菌感染雨生紅球藻在全球范圍內(nèi)廣泛發(fā)生，嚴(yán)重影響天然蝦青素產(chǎn)量與品質(zhì)，成為制約紅球藻產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題。

　　武漢植物園微藻生物技術(shù)學(xué)科組科研人員嘗試使用多種化學(xué)方法控制壺菌感染，發(fā)現(xiàn)表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、十二烷基硫酸鈉（SDS）和脂肪醇聚氧乙烯醚( AEO-7)可有效控制壺菌感染。其中，7mg/L SDBS處理效果最好，不僅可以完全控制壺菌的感染，而且對雨生紅球藻的生長和蝦青素的積累沒有顯著影響。研究表明，表面活性劑并非通過破壞壺菌與紅球藻細(xì)胞表面的識(shí)別位點(diǎn)阻止感染，而是通過殺滅壺菌的游動(dòng)孢子而截?cái)鄩鼐母腥就緩?。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，表面活性劑SDBS能夠造成壺菌游動(dòng)孢子細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)含物降解，而對藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)沒有影響。這可能是因?yàn)橛晟t球藻不動(dòng)細(xì)胞和壺菌游動(dòng)孢子具有不同的細(xì)胞表面覆蓋物和結(jié)構(gòu)。雨生紅球藻不動(dòng)細(xì)胞具有多層細(xì)胞壁，可能阻礙SDBS穿透到藻類細(xì)胞膜，而壺菌游動(dòng)孢子缺乏保護(hù)性細(xì)胞壁，這使得SDBS可以直接破壞壺菌游動(dòng)孢子的細(xì)胞膜，從而導(dǎo)致游動(dòng)孢子解體。此外，將表面活性劑SDBS應(yīng)用于雨生紅球藻的開放式跑道池培養(yǎng)可完全控制壺菌感染，蝦青素的產(chǎn)量達(dá)到1.82 g/m2。處理1000L藻液所需十二烷基苯磺酸鈉的費(fèi)用僅為0.07元人民幣 (0.01美元)。本研究首次利用表面活性劑控制雨生紅球藻規(guī)模培養(yǎng)中發(fā)生的壺菌感染，且不影響紅球藻的生長和蝦青素產(chǎn)量，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　研究成果已申請中國技術(shù)發(fā)明專利“一種利用表面活性劑防治紅球藻培養(yǎng)過程中真菌感染的方法”（201811049012.8），并以“Application of surfactants for controlling destructive fungus contamination in mass cultivation of Haematococcus pluvialis”為題，發(fā)表于生物工程技術(shù)類TOP期刊Bioresource Technology （IF2019 =7.539）。武漢植物園微藻生物技術(shù)學(xué)科組丁奕副研究員和博士生張奧棋為論文的共同第一作者，李夜光研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31702367)的資助。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124025

圖文摘要