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随着全球人口增长，对资源需求剧增，微藻成为极具潜力的生物资源。研究人员针对嗜硫伽蓝藻（G. sulphuraria）CCMEE 5587.1，探究碳源、培养模式和 C/N 比的影响。结果表明葡萄糖更优，低 C/N 比有利生长和藻蓝蛋白积累，为其生物技术应用提供依据。
在全球人口持续增长的大背景下，到 2030 年预计将达到 85 亿人。这使得人们对能源、食品、水和药品等基本资源的需求急剧上升。在寻找可持续发展解决方案的征程中，微藻脱颖而出，成为了一颗闪耀的 “明星”。微藻作为一种极具潜力的可再生生物资源，有望在下一代食品、饲料、营养保健品、生物燃料以及其他高价值化合物的生产领域掀起一场变革。
嗜硫伽蓝藻（Galdieria sulphuraria）是一种极端嗜热嗜酸的真核红色微藻，属于蓝藻目。它能在高温（主要在 42°C）和酸性 pH（0.5 - 4.0）环境下生长，还具备自养、异养和混养多种生长模式，可利用多种糖类和糖醇类物质，这让它在生物技术领域备受关注。它富含蛋白质、碳水化合物，还能产生藻蓝蛋白（phycocyanin，PC），在食品、饲料和营养保健品行业有着广阔的应用前景。
然而，目前对于嗜硫伽蓝藻的研究还存在诸多不足。尽管人们知道碳氮比（C/N ratio）在微藻生长中起着重要作用，但对于嗜硫伽蓝藻而言，C/N 比究竟如何影响其生长和代谢产物的合成，相关研究却十分有限。藻蓝蛋白作为一种参与光捕获和氮储存的细胞内色素，对氮的波动极为敏感。以往研究大多只关注营养物质可用性对藻蓝蛋白含量的影响，却忽略了生长动力学、化学计量学等关键参数。而且，不同嗜硫伽蓝藻菌株对环境条件的反应差异很大，这就更凸显了全面研究的必要性。
为了解决这些问题，来自墨西哥国立自治大学（Universidad Nacional Autónoma de México）的研究人员展开了一项深入研究。他们以嗜硫伽蓝藻 CCMEE 5587.1 为研究对象，重点探究碳源、培养模式和 C/N 比这几个关键因素对其生长和代谢产物合成的影响。通过一系列实验，研究人员得到了许多有价值的结论。这些结论对于推动嗜硫伽蓝藻在生物技术领域的应用具有重要意义，相关研究成果发表在《Algal Research》上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们从极端环境微生物培养保藏中心（Culture Collection of Microorganisms from Extreme Environments，美国俄勒冈大学）获取嗜硫伽蓝藻 CCMEE 5587.1 的无菌培养物，并将其在特定的合成培养基中进行培养。在实验中，通过设置不同的 C/N 比，分别以葡萄糖和甘油作为有机碳源，在异养和混养条件下培养嗜硫伽蓝藻，以此来观察其生长特性和代谢产物的变化情况。
研究结果如下：
- 碳源和 C/N 比对异养微藻生长特性的影响：研究发现，与甘油相比，葡萄糖作为碳源时，嗜硫伽蓝藻的生物质生产力（biomass productivity，PX）和藻蓝蛋白产量（phycocyanin production，PPC）更高。以葡萄糖为碳源时，PX为 0.57 - 1.38 g L?1 d?1 ，PPC为 1.4 - 31.3 mg L?1 d?1 ；而以甘油为碳源时，PX为 0.32 - 0.61 g L?1 d?1 ，PPC为 1.7 - 20.9 mg L?1 d?1 。较低的 C/N 比有利于藻胆蛋白（phycobiliproteins）的合成，同时也支持细胞生长；相反，较高的 C/N 比会导致氮化合物的积累，同时碳水化合物的积累也会增加。
- 培养模式的影响：在混养条件下，嗜硫伽蓝藻的碳基生物质产量（biomass yield on carbon）显著高于异养条件。这表明细胞能够从光合作用和呼吸作用中获取能量。
综合各项研究结果，研究人员得出结论：培养基中的碳源和 C/N 比是影响嗜硫伽蓝藻 CCMEE 5587.1 生物质生产力和代谢产物合成的关键因素。在所有测试条件中，以葡萄糖为碳源且采用低 C/N 比的混养模式，最有利于从嗜硫伽蓝藻中生产藻蓝蛋白。
这项研究具有重要的意义。它为嗜硫伽蓝藻的大规模培养和高价值代谢产物的生产提供了关键的理论依据和实践指导。通过优化培养条件，能够提高嗜硫伽蓝藻的生物质产量和藻蓝蛋白等代谢产物的合成，有助于推动微藻在食品、饲料、营养保健品等行业的广泛应用，从而缓解全球资源压力，促进可持续发展。未来，研究人员可以在此基础上进一步探索其他因素对嗜硫伽蓝藻生长和代谢的影响，不断挖掘其潜在的生物技术价值。
