海藻中类胡萝卜素的研究综述

海藻中的色素大致可分为三部分:叶绿素(Chlorophyll)、类胡萝ト素(Carotenoid)和藻胆蛋白(Phycobiliprotein),海藻中除含有与高等植物共有的一些色素外,还含有进化较为低级的特殊色素。类胡萝卜素是海藻中分布最广泛、最重要的一类色素。据有关专家保守估计,每年全球天然类胡萝ト素的总产量约为108t(Zechmeister,1958),而褐藻黄素是最丰富的一种类胡萝ト素,且是许多海藻的特征色素。由于类胡萝ト素功能的多样性、分布的广泛性和性质的独特性,因而使之成为化学、生物化学、生物学、药物学和物理学,以及其它分支学科交叉研究的一个重要课题。本文根据国内外有关研究结果,较全面、系统地综述了各种海藻中类胡萝卜素的结构、分类、性质和功能等,并对其在食品、医疗等方面的应用进行了展望。     

海产贝类体内类胡萝卜素的研究进展

类胡萝卜素是一类脂溶性的大分子量的有机化合物,在染色、医药、食品等行业中具有很高的应用价值.类胡萝卜素也广泛地存在于海产贝类体内.本文详细综述了国内外海产贝类体内类胡萝卜素的来源、种类和含量、功能及吸收代谢方面的研究状况,为今后的研究提供参考.     

利用多功能裂合酶CpcE/F合成非天然重组藻胆蛋白

藻胆蛋白裂合酶是催化藻胆色素与脱辅基藻胆蛋白亚基共价连接的裂合酶,在藻胆蛋白的生物合成途径中发挥着重要作用。本实验以藻蓝蛋白裂合酶Cpc E/F为研究对象,采用基因工程组合表达技术,构建了pCDFDuet-apcA-cpcE/F-hox1-pebS、pCDFDuet-pecA-cpcE/F-hox1-pebS等重组质粒,并导入大肠杆菌中,在IPTG的诱导下,成功表达得到两种非天然藻胆蛋白ApcA-PEB和PecA-PEB,这表明Cpc E/F不仅可以催化藻蓝胆素和脱辅基藻蓝蛋白的结合,还可以催化藻红胆素(PEB)与别藻蓝蛋白α-亚基(ApcA)和藻红蓝蛋白α-亚基(PecA)的结合,因此是一种多功能的裂合酶。根据重组产物的光谱特征峰分析发现,ApcA-PEB和PecA-PEB作为两种非天然存在的重组藻胆蛋白,具有与对应天然藻胆蛋白有着相近的特征吸收光谱和荧光发射峰,但同时具有明显的波长偏移并伴有色素异化现象,其光谱学性质主要由其所携带的色素基团决定。另外,荧光寿命衰减分析发现,不同脱辅基蛋白对于重组藻胆蛋白的光谱稳定性具有重要的影响。     

海藻中类胡萝卜素的提取及含量测定

许多研究已经表明，类胡萝卜素是分布最广泛、最重要的一类光辅助合成色素。类胡萝卜素具有多种生物学功能：作为化学保护剂可抵抗由植物自身叶绿素的光敏氧化作用引起的有害作用，给人体补充β-胡萝卜素可有效降低心血管疾病和癌症的发生概率，高摄入富含类胡萝卜素的饮食和降低白内障发生的危险之间有重要联系(Bendich，1993)。海藻中含有丰富的类胡萝卜素，从结构类型说，通常可以分为三类：胡萝卜素、叶黄素和类胡萝卜素酸。海藻中还含有多种特有的类胡萝卜素，如褐藻黄素、甲藻黄素、硅藻黄素等。直到目前为止，海藻中类胡萝卜素的组成与生理学功能尚没有明确的结论，因而对我国丰富的海藻资源中的类胡萝卜素进行较为系统和全面的化学及生物活性研究已成为摆在我们面前的一个重要课题。本研究选取我国青岛海滨三类大型经济海藻——红、绿、褐藻中资源量丰富的代表性种类作为实验材料，较系统地测定了其中类胡萝卜素的含量，并运用经典的柱层析法对各类胡萝卜素组分进行了分离，通过薄层分析和可见光谱扫描对各分离组分进行了定性、定量分析。     

海洋赤杆菌科菌株的类胡萝卜素合成基因分析

赤杆菌科(Erythrobacteraceae)菌株广泛分布于海洋环境,可合成类胡萝卜素等多种色素。类胡萝卜素具有光保护和抗氧化能力,对于赤杆菌科菌株适应海洋生态系统具有重要作用。本研究收集了107个海洋来源的赤杆菌科细菌基因组,分析了类胡萝卜素合成途径中关键酶的编码基因crtEBIGYZW在基因组中的分布特征,构建了基于氨基酸序列的不同编码基因系统发育树,阐明了深海和浅海来源的赤杆菌科菌株中类胡萝卜素合成基因的存在和分布规律,探究了不同的类胡萝卜素合成基因在近海与深海来源的赤杆菌科菌株进化过程中的遗传模式。研究结果显示,海洋来源的赤杆菌科菌株均含有crtEIGZ基因,约98.1%的菌株含有crtBY基因,约43.9%的菌株中存在crtW基因,其类胡萝卜素合成基因在菌株间存在分布差异,但在深海与浅海来源上并未显示特异性。此外,通过比较不同编码基因的系统发育树拓扑结构发现,赤杆菌科菌株的类胡萝卜素合成基因crtBYZW与系统发育密切相关,而crtEIG基因多通过水平基因转移获得,这有助于更好地评估类胡萝卜素合成基因家族在赤杆菌科中的进化,也为其他海洋细菌中的类胡萝卜素合成途径及基因研究提...     

用多层感知器模型由吸收光谱反演浮游植物色素

浮游植物吸收光谱已逐渐成为高光谱水色遥感的可获取参量。文章采用了多层感知器模型, 由珠江口担杆群岛附近水体的浮游植物吸收光谱进行了色素浓度的反演, 感知器的输入量是浮游植物吸收光谱, 输出量分别对应叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c、光保护类胡萝卜素和非光保护类胡萝卜素五大类主要色素的浓度。分析结果表明, 叶绿素a和叶绿素c估算结果的平均相对偏差比较低, 在测试数据集中两者的偏差分别为19.06%和15.90%; 光保护类胡萝卜素和非光保护类胡萝卜素的估算浓度的相对偏差比较高, 对于测试数据而言, 分别为37.62%和36.96%; 叶绿素b浓度在测试数据集中的估算相对偏差约为27.47%。五大类色素在测试数据集和训练数据集的估算偏差比较接近, 已训练好的多层感知器可用于担杆岛水体中色素信息的反演。同时, 此色素反演方法也为遥感监测水体浮游植物种群动态提供了重要的手段。     

光合细菌类胡萝卜素的研究

本文对光合细菌的培养条件进行研究后,发现适当增加菌种的接种量和光照强度,以及微好氧培养,均会提高光合细菌的生长速度,采用石油醚－甲醇抽提法对菌体中的类胡萝卜素进行提取,最终获得的类胡萝卜素产量为１７０ｍｇ／Ｌ培养液,菌体湿重为７．５ｇ／Ｌ培养液。对所获得的色素的部分性质进行分析,通过薄层层析发现其中含有三种组分,该色素对酸较为稳定,对热的稳定性则较差。在室内光线条件下,具有一定的稳定性,可以较长时     

天然虾青素在水产养殖业中的应用研究进展

本文介绍了天然虾青素的基本生理功能，并较详细地论述了其作为饲料添加剂在海洋水产养殖中的应用研究进展；通过比较人工合成虾青素和不同天然来源的虾青素在安全、生物效价等性能上的差异，指出基于微藻培育的虾青素在水产应用方面具有不可替代的应用开发价值，文章最后初步探讨了天然虾青素在水产饵料方面的存在问题和发展方向。     

用改进的乳白玻璃法测定藻类植物的活体吸收光谱

植物体通过叶绿素及胡萝卜素、藻色素等辅助色素吸收光能,进行光合作用。这些不同种类的色素,其物理化学性质各异(具有不同的吸收光谱等)。由于这些色素在光合作用中的重要作用,所以研究这些色素具有重要意义。尤其是对色素吸收光谱的研究更为重要。为了探明叶绿素及辅助色素在光合作用中的作     

4株海洋红球菌产类胡萝卜素分析及其全基因组测序

以源于东太平洋海水的4株红球菌分离菌Rhodococcussp. EPR-134、Rhodococcus sp. EPR-147、Rhodococcus sp. EPR-157和Rhodococcus sp. EPR-279为研究对象,开展了菌株的色素提取和色素全波长扫描,并基于全基因组测序分析了4株细菌类胡萝卜素代谢通路中的相关基因。色素全波长扫描结果显示,菌株EPR-134不具备类胡萝卜素产生能力,而其它3株红球菌能够产生类胡萝卜素,且所产类胡萝卜素组分不同。基因组分析表明,4个细菌基因组中存在较为完整的促使类胡萝卜素形成的基因簇。对菌株参与番茄红素形成的3个关键基因crt E、crt B和crt I的氨基酸序列同源性两两比对分析表明,菌株EPR-134 3个基因氨基酸序列与其它3个菌株相应基因氨基酸序列同源性最低,这可能是导致该菌株不产类胡萝卜素的关键原因。该研究结果为产类胡萝卜素红球菌的遗传改造,以及为产类胡萝卜素工程菌的构建奠定了前期基础。