褪黑素调控三重藻类共培养体系协同生产高价值生物产物的机制与应用研究

本文系统探讨了外源褪黑素（MT）在（Haematococcus pluvialis-Chlorella vulgaris-Spirulina platensis）三重藻类共培养体系中的调控作用，通过精准浓度控制（0.5-1 μM）显著提升生物量、虾青素、藻蓝蛋白及脂质产率，并激活抗氧化防御系统（SOD/ROS），优化脂肪酸组成（MUFA/PUFA），为生物燃料与功能食品产业提供创新策略。

　　

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三重藻类共培养条件

选择具有工业重要性的雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）、小球藻（Chlorella vulgaris）和螺旋藻（Spirulina platensis）。以5:1:1（重量比）的比例接种，使用含NaHCO₃（5.4 g L^?1）和Na₂CO₃（3.8 g L^?1）的蒸馏培养基。

MT处理下的生长性能与光合效率

在三重藻类共培养中，0.5-1 μM浓度的褪黑素（MT）显著提升生物量产量。1 μM MT处理组生物量达2.64 ± 0.05 g L^?1，较对照组提高1.6倍；特定生长率为0.13 d^?1，较0.5 μM组提升1.2倍，表明MT浓度与生物量产量呈正相关。

结论

本研究证明外源褪黑素（MT）补充能有效提升三重藻类共培养系统（雨生红球藻-小球藻-螺旋藻）的生物量与高价值生物产物产量。1 μM MT显著促进生物量积累、叶绿素合成与蛋白质生产；0.5 μM MT则更有效提升类胡萝卜素（如虾青素）和脂质含量，同时优化脂肪酸组成（增加MUFA/PUFA），增强抗氧化防御（SOD活性上升，ROS水平下降），为生物燃料与功能性食品应用提供优质原料。