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)均有廣泛的應用。然而，雨生紅球藻規(guī)模化培養(yǎng)時經(jīng)常被寄生真菌壺菌（Paraphysoderma sedebokerense）感染，短時間內(nèi)造成90%以上的紅球藻細胞死亡，導致培養(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)展的關鍵技術難題。

　　武漢植物園微藻生物技術學科組科研人員嘗試使用多種化學方法控制壺菌感染，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胞表面的識別位點阻止感染，而是通過殺滅壺菌的游動孢子而截斷壺菌的感染途徑。進一步研究發(fā)現(xiàn)，表面活性劑SDBS能夠造成壺菌游動孢子細胞膜破裂，細胞內(nèi)含物降解，而對藻細胞結構沒有影響。這可能是因為雨生紅球藻不動細胞和壺菌游動孢子具有不同的細胞表面覆蓋物和結構。雨生紅球藻不動細胞具有多層細胞壁，可能阻礙SDBS穿透到藻類細胞膜，而壺菌游動孢子缺乏保護性細胞壁，這使得SDBS可以直接破壞壺菌游動孢子的細胞膜，從而導致游動孢子解體。此外，將表面活性劑SDBS應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)量達到1.82 g/m2。處理1000L藻液所需十二烷基苯磺酸鈉的費用僅為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，具有廣闊的應用前景。

　　研究成果已申請中國技術發(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)表于生物工程技術類TOP期刊Bioresource Technology （IF2019 =7.539）。武漢植物園微藻生物技術學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基金項目(31702367)的資助。

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

圖文摘要