褪黑素通过增强抗氧化能力缓解高光胁迫对莱茵衣藻的损伤机制及其应用潜力

本研究揭示了褪黑素(MT)通过上调氮代谢、脂质合成(DW)、DNA复制及类胡萝卜素合成相关基因，显著提升莱茵衣藻(C. reinhardtii)在高光(HL)胁迫下的生物量(提升10.3%至0.43 g/L)和脂质含量(提升3.6%至40.3% DW)，其机制涉及激活内源性MT合成通路、增强超氧化物歧化酶(SOD)/过氧化物酶(POD)/过氧化氢酶(CAT)活性，并降低活性氧(ROS)/丙二醛(MDA)/过氧化氢(H2O2)水平，为微藻食品化应用提供新策略。

　　 褪黑素通过增强抗氧化能力缓解高光胁迫对莱茵衣藻的损伤机制 实验所用褪黑素(MT)购自上海源叶生物科技有限公司，莱茵衣藻(C. reinhardtii)GY-D55菌株由上海光语生物技术有限公司提供。藻细胞在SE培养基中培养，光照强度75 μmol·m^-2·s^-1，温度24±1°C，通气培养9天。 如图1A所示，高光(HL)胁迫显著抑制莱茵衣藻增殖，第7天生物量仅0.39 g/L。研究发现10 μM MT处理使生物量提升至0.43 g/L（提高10.3%），脂质含量从38.9% DW增至40.3% DW。MT通过刺激谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)等抗氧化代谢物合成，有效缓解HL诱导的氧化损伤。 MT处理显著提升莱茵衣藻在HL胁迫下的生物量和代谢物积累，其机制包括：1）增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性；2）降低过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量；3）上调脂质合成和类胡萝卜素通路基因。该研究为微藻食品和生物燃料开发提供了创新策略。