光质调控对等鞭金藻光合活性及生物组分生产的机制研究

本研究通过对比白光(W)与单色绿光(G)、红光(R)、蓝光(B)及其组合(R:B=n:m)对等鞭金藻(Isochrysis galbana)的影响，揭示了红光主导组合(6R1B)可显著提升生物量(480.28 mg/L)、蛋白质(99.19 mg/L)和脂质(213.44 mg/L)产量，阐明了光质通过调节反应中心(RC)电子传递效率影响光合作用的分子机制，为微藻人工光照培养提供了重要理论依据。

　　

Highlight

光质调控对等鞭金藻生长的影响

如图1a所示，等鞭金藻(I. galbana)在所有光质条件下均能生长，细胞密度随培养时间持续增加。绿光(G)处理组在培养前16天保持领先优势，最终细胞密度达9.35×10⁶ cells/mL。白光(W)对照组和中高红蓝比例组(3R4B-6R1B)的优势从第10天开始显现，最终细胞密度与G组相当。

光质对生物组分生产及色素组成的影响

光质光谱特性与藻类生长和代谢效率密切相关。研究发现，白光(W)下培养的等鞭金藻生长优于单色蓝光(B)和红光(R)处理组，但红光组获得了最高的碳水化合物、蛋白质和色素含量。特别值得注意的是，6R1B组合使生物量、蛋白质和脂质产量较白光组分别提升17.38%、17.82%和44.30%。

Conclusions

光质通过调控等鞭金藻的电子传递和能量转化过程，显著影响其生物组分生产。红光主导的组合能有效提高电子传递效率，减少热能形式的能量损失，在生物组分生产中展现出显著优势。这些发现为优化微藻人工光照培养策略提供了重要科学依据。