Der Einfluss der Stickstoffkonzentration auf das Wachstum und die Synthese bioaktiver Produkte von Purpuralgen unter Gr\u00fcnlichtbedingungen
\nPorphyridium cruentum ist eine relativ primitive einzellige Rotalge, die zur Familie der Porphyridiaceae und zur Gattung Porphyridium geh\u00f6rt. Sie ist die einzige einzellige Mikroalge in der Gruppe der Makroalgen. Purpuralalgen k\u00f6nnen bioaktive Substanzen wie Phycobiliproteine, mehrfach unges\u00e4ttigte Fetts\u00e4uren (PUFAs) und extrazellul\u00e4re Sulfatester-Polysaccharide synthetisieren. Ismail et al. verwendeten Phycobiliproteine zur Herstellung von Silbernanopartikeln, und experimentelle Ergebnisse zeigten, dass die Partikel st\u00e4rkere antibakterielle, antioxidative und antivirale Aktivit\u00e4ten aufwiesen als die urspr\u00fcnglichen Phycobiliproteine. Was die PUFAs betrifft, so haben zahlreiche klinische Studien best\u00e4tigt, dass der Verzehr von PUFAs die Entwicklung von Nervenzellen und -geweben f\u00f6rdern und das Auftreten von Tumoren, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und anderen chronischen Krankheiten verringern kann. Das Polysaccharid Purpuralgensulfat hat verschiedene biologische Funktionen, wie z. B. antivirale, strahlungshemmende, antioxidative und krebshemmende Eigenschaften. Daher ist die Entwicklung bioaktiver Substanzen aus Purpuralgen von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Entwicklung von Branchen wie Biomedizin, Kosmetik und gesunder Ern\u00e4hrung in China.
\nFr\u00fchere Studien haben gezeigt, dass Leuchtdiodenlampen (LED) im Vergleich zu anderen Lichtquellen wie Gl\u00fchbirnen und Halogenmetalldampflampen eine l\u00e4ngere Lebensdauer (etwa 50000 Stunden) und ein umweltfreundlicheres Produktionsverfahren haben. Sie werden h\u00e4ufig f\u00fcr die Kultivierung von Mikroalgen verwendet. Unsere Forschungsgruppe hat k\u00fcrzlich herausgefunden, dass Porphyrium cruentum (FJ-12) unter gr\u00fcnem LED-Licht am besten w\u00e4chst, verglichen mit blauem, rotem und wei\u00dfem LED-Licht. Daher wurde in dieser Studie als Lichtquelle f\u00fcr die Kultivierung von Purpuralgen gr\u00fcnes LED-Licht verwendet.
\nEs gibt Studien, die darauf hinweisen, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen den Wachstumseigenschaften von Purpuralgenzellen und der Produktion ihrer Wirkstoffe sowie der Konzentration von Stickstoffquellen besteht. Guih \u00e9 neuf et al. fanden heraus, dass Purpuralgen im Vergleich zu stickstoffarmen Bedingungen die Synthese von Phycoerythrin oder Phycobiliprotein unter stickstoffreichen Bedingungen (1g\/L) f\u00f6rdern k\u00f6nnen; unter stickstoffarmen Bedingungen sind Purpuralgen jedoch vorteilhaft f\u00fcr die Synthese von PUFAs und die Sekretion von extrazellul\u00e4ren Polysacchariden. Auch fr\u00fchere Studien haben \u00e4hnliche Ergebnisse erbracht. Diese Studien deuten darauf hin, dass die Stickstoffkonzentration das Gleichgewicht des Protein-, \u00d6l- und Kohlenhydratstoffwechsels in den Zellorganellen der Mikroalgen reguliert und die Richtung der in den Mikroalgen gespeicherten Substanzen beeinflusst. Wie fr\u00fchere Untersuchungen gezeigt haben, kann die Stickstoffregulierung nur die Synthese von Phycocyanin oder PUFAs und extrazellul\u00e4ren Polysacchariden durch Porphyromonas reinhardtii regulieren. Daher ist es sehr wichtig, die Prozessbedingungen f\u00fcr die Kultivierung von Porphyromonas reinhardtii so zu regulieren, dass sich sein Stoffwechsel im K\u00f6rper in einem optimalen Gleichgewichtszustand befindet und somit die synergistische Synthese von Phycocyanin, PUFAs und extrazellul\u00e4ren Polysacchariden erreicht wird.
\nStudien haben gezeigt, dass unter ung\u00fcnstigen Lichtqualit\u00e4tsbedingungen der Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Mikroalgen ansteigt, was die Oxidation oder den Abbau von Phycoerythrin oder Phycobiliprotein beschleunigt, die Absorption von Lichtphotonen verringert und die Effizienz der Lichtsammlung und der Photosynthese beeintr\u00e4chtigt. Unsere vorl\u00e4ufigen Untersuchungen ergaben, dass gr\u00fcnes LED-Licht die am besten geeignete Lichtqualit\u00e4t f\u00fcr die Kultivierung von Porphyridium cruentum (FJ-12) ist. Daher ist es notwendig, die Auswirkungen verschiedener Konzentrationen von Stickstoffquellen auf das Wachstum und die Synthese von Wirkstoffen in Purpuralgen unter LED-Gr\u00fcnlichtbedingungen zu untersuchen. Suche nach dem am besten geeigneten Kultivierungsverfahren f\u00fcr die synergistische Synthese von Phycocyanin, PUFAs und extrazellul\u00e4ren Polysacchariden aus Porphyromonas aeruginosa. Zurzeit gibt es noch keine Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet. Auf der Grundlage der bisherigen Forschung unserer Forschungsgruppe wurde Porphyridium cruentum (FJ-12) als Algenart ausgew\u00e4hlt. Unter LED-Gr\u00fcnlichtbedingungen wurden die Auswirkungen verschiedener Konzentrationen von Stickstoffquellen auf das Wachstum von Porphyridium cruentum-Zellen und die Synthese von Phycobiliproteinen, PUFAs und extrazellul\u00e4ren sulfatierten Polysacchariden systematisch bewertet, um den technischen Engpass der synergistischen Synthese bioaktiver Substanzen durch Porphyridium cruentum zu l\u00f6sen und eine praktische Grundlage f\u00fcr die industrielle Kultivierung der synergistischen Synthese bioaktiver Substanzen durch Porphyridium cruentum zu schaffen.<\/p>\n
Unter LED-Gr\u00fcnlichtbedingungen wurden die Auswirkungen verschiedener Stickstoffkonzentrationen (0, 0,5, 1 und 1,5 g\/L) auf das Wachstum und die Synthese aktiver Produkte in Purpuralgenzellen untersucht. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die maximale Biomasse der Purpuralgenzellen (3,09 g\/L) bei einer Stickstoffkonzentration von 1 g\/L erreicht werden konnte. Bei Stickstoffkonzentrationen von 1 g\/L und 1,5 g\/L k\u00f6nnen die Purpuralgenzellen h\u00f6here Konzentrationen und Ertr\u00e4ge von APC, B-PE, R-PC, extrazellul\u00e4ren Polysacchariden, ARA und EPA erzielen. Dar\u00fcber hinaus zeigte diese Studie im Gegensatz zu anderen fr\u00fcheren Studien keine abnehmende Tendenz bei der Synthese dieser Wirkstoffe durch Porphyromonas sp. unter Bedingungen hoher Stickstoffkonzentration unter gr\u00fcnem LED-Licht. Es kann die synergistische Synthese von Phycobiliproteinen, extrazellul\u00e4ren sulfatierten Polysacchariden und PUFAs durch Porphyromonas sp. erreicht werden, was eine praktische Grundlage f\u00fcr die Entwicklung bioaktiver Substanzen in der gro\u00df angelegten Aquakultur von Porphyromonas sp. darstellt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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