地中海泻湖株系纤细角毛藻与养殖株系钙质角毛藻的光照生理响应及水产应用潜力

本期推荐：研究团队针对水产养殖中活饵料营养供给难题，通过对比地中海泻湖株系Chaetoceros tenuissimus（CTEN）与常用饵料藻C. calcitrans（CCAL）在连续光照（24:00 L:D）与光暗循环（12:12 L:D）下的生长、光合色素及脂质代谢差异，发现CTEN在DHA含量（22:6n-3）与光适应性上更具优势，为高光照地区户外养殖系统提供了优质饵料新选择。

　　

在海洋生态系统中，硅藻作为初级生产者支撑着整个水生食物网，其中角毛藻属（Chaetoceros）因其高营养价值成为水产养殖活饵料的重要来源。然而，目前养殖业依赖的钙质角毛藻（C. calcitrans）虽已广泛研究，但全球分布的纤细角毛藻（C. tenuissimus）的潜在应用价值长期被忽视。与此同时，传统封闭式光生物反应器的高成本与户外培养的环境波动性矛盾日益突出，亟需筛选适应性强且营养均衡的本地藻株。

法国科西嘉大学等机构的研究团队以地中海泻湖分离的纤细角毛藻CT16ED（CTEN）和养殖常用钙质角毛藻CCAP1085/3（CCAL）为对象，通过对比两种光周期下的生理响应，揭示了CTEN在高光照适应性与脂质稳定性上的独特优势，相关成果发表于《Journal of Applied Phycology》。

研究采用双光周期（连续光照24:00 L:D vs 光暗循环12:12 L:D）培养体系，结合细胞计数、脉冲振幅调制（PAM）荧光技术评估光合效率，并通过高效液相色谱（HPLC）分析色素组成、气相色谱（GC-FID）定量脂质类别及脂肪酸比例。所有实验均在18±1°C、189±30 μmol photons m^-2 s^-1条件下进行，样本采集涵盖指数生长期（第4天）关键代谢节点。

细胞生长与形态
CTEN在连续光照下最高密度达3.9×10⁶ cells mL^-1，显著低于CCAL（3.3×10⁷ cells mL^-1），但表现出独特的形态可塑性：指数期形成2-4细胞短链，后期细胞伸长至91±42 μm²，推测其接触抑制现象与25-30 μm长刚毛的空间限制相关。CCAL则保持稳定方形细胞形态，体现物种间生态策略差异。

光合色素调控
CTEN的叶绿素a（chl a）含量在光暗循环下提升54%（0.573 vs 0.373×10^-15 mol cell^-1），但岩藻黄素（F）与chl a摩尔比（0.443）仍低于CCAL（0.642），反映其小尺寸光捕获天线的高光适应特征。值得注意的是，CTEN在12:12 L:D下二氮杂黄素（Dt）占叶黄素池4.1%，且出现玉米黄质（Z），表明其光保护机制激活阈值低于CCAL。

脂质代谢特性
CTEN总脂肪酸（TFA）不受光周期影响（2.45-2.60 pg cell^-1），但中性脂（NL）占比在连续光照下升至60%。其极性脂（PL）中二十二碳六烯酸（DHA）比例达5.8%，是CCAL的2.3倍，且DHA:EPA（20:5n-3）比值更均衡（0.36 vs 0.11）。CCAL的EPA含量虽高（0.62 pg cell^-1），但强光依赖性强，12:12 L:D下总脂降低58%。

结论与意义
该研究首次系统评估了地中海CTEN株系的养殖适用性：其稳定的脂质组成、高DHA产出及形态多样性，为混合饵料配制提供了新选择。尤其值得注意的是，CTEN对高光照的自然适应性使其成为地中海地区户外培养的理想候选，可降低对人工光照的能源依赖。研究同时揭示了光周期通过调控硅藻膜脂重塑（如16碳PUFA在PL中的动态变化）影响营养品质的分子机制，为定向优化微藻饵料提供了理论依据。