大型绿藻在生态和生物技术方面具有重要资源价值，因其在海岸生产力、碳循环中的作用，以及作为食品和生物活性化合物可持续来源的潜力。在过去几十年中，大型绿藻养殖经历了生产力和多样化的增长，特别是在亚洲，在食品部门占据了特定的市场 niche (Moreira et al., 2022)。然而，目前它仅占全球水产养殖海藻生物质量产量的剩余部分 (FAO, 2024)。
Caulerpa lentillifera J. Agardh, 1837 (Chlorophyta, Bryopsidales) 是 Caulerpa J.V. Lamouroux 1809 属内最受欢迎的可食用大型藻类之一，已描述超过 100 个物种，俗称海葡萄或绿色鱼子酱。这种藻主要分布在印度 - 太平洋地区的热带和亚热带海洋区域，在那里通常被养殖和食用。尽管如此，随着藻类引入当前的营养实践（例如，素食、纯素食和健康食品），其在西方国家的消费量有所增加 (Pérez-Lloréns et al., 2018; Zubia et al., 2020; Stuthmann et al., 2023)。它主要以新鲜形式食用，因其爆裂的分枝、略带辛辣海水味的清新风味、华丽的结构和鲜艳的翠绿色而备受推崇 (Paul et al., 2014; Pérez-Lloréns et al., 2018)。
许多研究报告指出，C. lentillifera 具有高营养价值，特别是在其脂肪酸 (FA)、氨基酸、维生素、矿物质和次级代谢产物方面，这些成分有助于多种健康益处（详细综述见 Stuthmann et al., 2023; Syakilla et al., 2022）。此外，C. lentillifera 已被确认为抗氧化剂（Matanjun et al., 2009; Nguyen et al., 2011; Sommer et al., 2022）的丰富来源，这是一种重要的生物活性化合物，可以清除活性氧 (ROS)， potentially 减缓或预防氧化应激相关疾病的发生。因此，海葡萄在注重健康的饮食中越来越受欢迎，并被提议作为有前景的功能性食品成分 (Syakilla et al., 2022)。
Caulerpa lentillifera 是一种管状大型绿藻，形成大型、分化的藻体，由单个巨大的管状多核细胞组成，这使其成为地球上最大的单细胞生物之一。藻体由带有假根的水平匍匐茎和带有球形分枝的叶状体组成 (图 1)。只有叶状体被选为食品级，其售价取决于叶状体大小和颜色等因素 (Chaiklahan et al., 2020)。收获和分级后，大约 60–70% 的 C. lentillifera 生物质被拒绝，其中约 20–25% 被重新用作下一季作物的繁殖体，而其余的则作为废弃物丢弃 (Chaiklahan et al., 2020; Srinorasing et al., 2021)。尽管 C. lentillifera 废弃物的绿色色泽较淡，但已有人提出其营养价值与食品级藻类相当，并具有很高的潜力用作食品工业的成分 (Chaiklahan et al., 2020; Honwichit et al., 2022)。
Caulerpa lentillifera 被描述为一种耐阴藻类，对高辐照度敏感，这导致农民和零售商用塑料网格遮荫培养池，或将包装好的藻类保持在低室内辐照度下 (Stuthmann et al., 2020, 2022)。事实上，光是影响植物和大型藻类生长的重要非生物因素之一，因为它驱动光合作用。然而，在高辐照度下，活性氧 (ROS) 的产生会损害叶绿体的光合装置，这一过程被称为光抑制 (Tyystj?rvi, 2013)。为了应对高辐照度，光营养生物已经发展出多种光保护机制，包括快速激活叶黄素循环 (Goss & Lepetit, 2015)。在绿藻中，这种光保护循环涉及色素紫黄质在强光下快速转化为玉米黄质，中间经过花药黄质，并在低光或黑暗条件下进行逆反应 (Jahns et al., 2009)。然而，几种属于管藻目的大型绿藻已被证明缺乏功能性的叶黄素循环 (Christa et al., 2017; Giossi et al., 2021)。
在本研究中，我们详细描述并比较了 C. lentillifera 叶状体和匍匐茎的脂质组和光合色素谱，强调了这两种结构对其营养价值和重要经济化合物的重要性。此外，我们通过将大型藻暴露于短期高光胁迫下来测试 C. lentillifera 中光保护叶黄素循环的存在。最终，我们旨在为水产养殖中生产的 C. lentillifera 生物质的智能增值利用做出贡献。
