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科研進(jìn)展

水生所在藻源β-1,3-葡聚糖開發(fā)方面取得重要進(jìn)展

發(fā)表日期:2021-07-19金虎來(lái)源:水生生物研究所放大 縮小

 

  β-1,3-葡聚糖是一類廣泛分布于高等植物、細(xì)菌、真菌和藻類中的活性多糖,具有包括提高機(jī)體免疫力在內(nèi)的數(shù)十種功效,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健、食品、化妝品和動(dòng)物飼料等行業(yè)。谷物和酵母是商業(yè)化β-1,3-葡聚糖的主要生產(chǎn)來(lái)源,但這些細(xì)胞壁來(lái)源β-1,3-葡聚糖存在含量低(1-7%)、提取工藝復(fù)雜、水溶性低等缺點(diǎn),有待開發(fā)新型β-1,3-葡聚糖資源。 

  中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所藻類生物技術(shù)與生物能源中心以一株富含β-1,3-葡聚糖的馬勒姆杯棕鞭藻為研究對(duì)象,通過(guò)實(shí)施一系列的過(guò)程優(yōu)化,建立了該藻的異養(yǎng)高密度培養(yǎng)和β-1,3-葡聚糖高效生產(chǎn)工藝,最高生物量濃度和β-1,3-葡聚糖產(chǎn)量分別達(dá)到3213.9 g L-1。在此基礎(chǔ)上,建立了水溶性β-1,3-葡聚糖的純化工藝,β-1,3-葡聚糖的純度達(dá)到95%以上。最后,利用斑馬魚尾鰭再生模型對(duì)金藻1,3-葡聚糖的活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),研究發(fā)現(xiàn)金藻β-1,3-葡聚糖具有促進(jìn)斑馬魚尾鰭再生和提高機(jī)體抗氧化能力的功效,且其對(duì)尾鰭再生的促進(jìn)效果優(yōu)于商業(yè)化酵母β-1,3-葡聚糖。 

  本研究提供了一種生產(chǎn)高水溶性生物活性β-1,3-葡聚糖的新途徑和新資源,對(duì)于推動(dòng)藻源β-1,3-葡聚糖(尤其是金藻昆布多糖)的資源化利用具有重要意義。該工作近期以“High-cell-density cultivation of the flagellate alga Poterioochromonas malhamensis for biomanufacturing the water-soluble β-1,3-glucan with multiple biological activities”為題發(fā)表在Bioresource Technology雜志上(2021, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125447),博士后馬明洋和研究助理李艷華為共同第一作者,助理研究員金虎博士和胡強(qiáng)教授為通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研究項(xiàng)目藍(lán)色糧倉(cāng)子課題(2018YFD0901500)、基金委青年項(xiàng)目(32002413)、博士后面上基金(2019M662749)和青島國(guó)家海洋科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(MS2019NO03)的資助。 

  此外,該團(tuán)隊(duì)前期已完成圍繞藻種、培養(yǎng)工藝和活性應(yīng)用等不同方面的專利布局,申請(qǐng)相關(guān)專利三項(xiàng),其中一項(xiàng)專利“一種金藻快速培養(yǎng)方法”獲得武漢分院第二屆知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)新大賽“專利之星”獎(jiǎng),并已完成技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 

    

  

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