科研動態

水生所在藻源β-1,3-葡聚糖開發方面取得重要進展

 

  β-1,3-葡聚糖是一類廣泛分布于高等植物、細菌、真菌和藻類中的活性多糖,具有包括提高機體免疫力在內的數十種功效,被廣泛應用于醫藥保健、食品、化妝品和動物飼料等行業。谷物和酵母是商業化β-1,3-葡聚糖的主要生產來源,但這些細胞壁來源β-1,3-葡聚糖存在含量低(1-7%)、提取工藝復雜、水溶性低等缺點,有待開發新型β-1,3-葡聚糖資源。 

  中國科學院水生生物研究所藻類生物技術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象,通過實施一系列的過程優化,建立了該藻的異養高密度培養和β-1,3-葡聚糖高效生產工藝,最高生物量濃度和β-1,3-葡聚糖產量分別達到3213.9 g L-1。在此基礎上,建立了水溶性β-1,3-葡聚糖的純化工藝,β-1,3-葡聚糖的純度達到95%以上。最后,利用斑馬魚尾鰭再生模型對金藻1,3-葡聚糖的活性進行了評價,研究發現金藻β-1,3-葡聚糖具有促進斑馬魚尾鰭再生和提高機體抗氧化能力的功效,且其對尾鰭再生的促進效果優于商業化酵母β-1,3-葡聚糖。 

  本研究提供了一種生產高水溶性生物活性β-1,3-葡聚糖的新途徑和新資源,對于推動藻源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教授為通訊作者。該研究得到了國家重點研究項目藍色糧倉子課題(2018YFD0901500)、基金委青年項目(32002413)、博士后面上基金(2019M662749)和青島國家海洋科學與技術實驗室(MS2019NO03)的資助。 

  此外,該團隊前期已完成圍繞藻種、培養工藝和活性應用等不同方面的專利布局,申請相關專利三項,其中一項專利“一種金藻快速培養方法”獲得武漢分院第二屆知識產權創新大賽“專利之星”獎,并已完成技術轉讓。 

    

  

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