최근 중국과학원 해양연구소 해조류 생명공학팀은 레드클로렐라로부터 아스타잔틴 자원 개발에 진전을 보였다. 혐기성 호흡 해당작용(EMP), 호기성 호흡 트리카르복실산 회로(TCA), 오탄당 인산 경로(PPP) 및 미토콘드리아 호흡 대체 산화효소 경로(AOX)와 같은 많은 비광의존 대사 경로가 아스타잔틴 합성 및 축적. 그 결과는 Bioresource Technology의 3편의 연구 논문에 발표되었습니다.
아스타잔틴은 밝은 적색을 띠고 매우 강한 착색, 항산화 능력 및 다양한 생물학적 기능을 가지고 있으며 영양 및 건강 식품, 의약 및 화장품 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.에리스로클로렐라는 아스타잔틴이 풍부한 단세포 녹조류의 일종으로 천연 아스타잔틴을 생산하는 세계 최고의 생물자원이기도 합니다. 이전에는 아스타잔틴 생합성이 주로 강한 빛에 의해 유도되고 영양 결핍에 의해 유도되는 것으로 믿어졌습니다. 국내외 대부분의 연구는 광의존성 동화작용(광합성, 광보호 및 세포 성장과 같은)에 초점을 맞추었고 분해 및 소모성 호흡에 대해서는 거의 관심을 기울이지 않았습니다. 최근에도 광의존성 광호흡과 엽록체 호흡만이 관여하는 반면 S. novosa에서 아스타잔틴 합성 및 축적에서 비광의존성 호흡 대사 경로의 역할은 거의 보고되지 않았습니다.
연구팀은 여러 개의 비광의존성 호흡 대사 경로가 아스타잔틴 합성 및 축적을 효과적으로 조절할 수 있음을 발견하고 확인했습니다. 연구에 따르면 대체 산화 효소 방식의 미토콘드리아 호흡 활동과 적색은 아스타잔틴 축적이 유의하게 음의 상관관계가 있음을 발견했습니다. 제안된 접근 방식을 억제한 후 대사산물인 피루브산과 글리세르알데히드 3 인산 함량이 중간에 호흡과 밀접한 관련이 있을 때 유의하게 개선되었습니다 , 동시에 NADPH 에너지 물질의 생성을 촉진하고 활성 산소 종의 축적을 촉진하여 아스타잔틴 합성을 촉진할 수 있습니다. 호흡 조절은 아스타잔틴 생합성과 축적을 촉진할 수 있다고 제안됩니다.
또한, 우리는 비 광의존성 호흡에서 에너지 대사의 중심 허브인 TCA 회로가 주로 호흡의 중간 대사 산물을 추가함으로써 아스타잔틴 합성을 위한 탄소 골격을 제공하고 세포에서 아스타잔틴 축적을 촉진할 수 있음을 추가로 확인했습니다. 조절 메커니즘은 다음과 같습니다. 중간 대사 산물 푸마르산은 EMP, TCA 및 PPP의 세 가지 주요 방법의 호흡 대사를 개선할 수 있으며, 한편으로는 아스타잔틴 합성 전구체를 촉진하여 피루브산 및 글리세르알데히드 3 인산 수준을 크게 증가시킵니다. isoamyl ene pyrophosphate는 직접적으로 아스타잔틴 합성을 촉진하는 반면 지방산 합성을 촉진하여 아스타잔틴 에스테르화 과정을 촉진하고 간접적으로 아스타잔틴 합성을 촉진합니다. TCA 회로의 또 다른 대사산물인 옥살로아세테이트는 기질과 NADPH 수준을 증가시켜 아스타잔틴 합성을 직접 촉진할 수 있습니다. 푸마르산과 비교하여 옥살로아세트산은 보다 효율적인 막관통 메커니즘으로 인해 더 빠르고 더 중요한 촉진 효과를 가지고 있습니다.
결과는 기본 이론 및 개발 기술의 적색 발견 아스타잔틴 규모 개발 시스템을 개선하고 세포주기 조절 및 적색 발견 개발 모드와 같은 대형 밀폐형 경량 건물 기술을 기반으로 생물 반응기를 개선하는 데 도움이되며 식물 세포 광합성 식물을보다 효율적으로 운영하고 촉진합니다. 상승의 산업 발전 수준. 동시에 연구결과는 다른 미세조류의 카로틴과 같은 2차 대사산물의 연구 및 자원개발에 참고자료로 활용될 수 있다.
