. 微藻異養培養：代謝和潛在產物
Water Research（IF=11.236）2010-08-27
墨西哥西北生物研究中心環境微生物組 Yoav Bashan課題組
本文對微藻特定生態位的培養現狀進行了分析：在黑暗中由碳源支援的異養生長取代了傳統的光能支援。 僅有幾種光合微生物具有這種獨特的能力。 異養生長克服了通過微藻生產有用產品的主要限制：對光的依賴導致生產過程複雜化，增加了成本，並減少了潛在有用產品的產能。 在大多數情況下，普遍的觀點認為：異養培養比自養培養更具成本優勢，設施更簡易且更容易維持規模化生產。 目前很多藻種的應用受限於自養養殖的高成本，只能用於高價值產物的少量生產，而異養則可以拓寬微藻的用途。 異養培養可以實現微藻的大規模應用，例如廢水處理結合（或單獨）生物燃料生產。 在這篇綜述中，我們提出了該領域的總體觀點，描述了異養細胞代謝過程、文獻中經典培養案例，並分析了異養培養產品的前景。德國黑螞蟻生精片 德國黑螞蟻官網 德國黑螞蟻副作用 德國黑螞蟻生精片真假
原文連結：Heterotrophic cultures of microalgae： Metabolism and potential products
https://doi:10.1016/j.watres.2010.08.037
5. 優化自動控制內照明光生物反應器中紅、籃LED比例實現岩藻黃素產量最大化
Bioresource Technology（IF=9.642）2021-08-24
暨南大學生態學系水生生物研究所 張成武課題組
岩藻黃素對人體健康有諸多益處。 然而目前尚未實現一個高效的微藻源岩藻黃素生產策略。 本研究首次採用內置可調LED光譜比例光生物反應器（PBR） 培養Odontella aurita。 結果表明，紅光比藍光和白光更有利於細胞生長和岩藻黃素積累。 通過優化紅光和藍光比例可進一步提升岩藻黃素產量和生物量，當紅光和藍光的比例為8：2時，生物量和岩藻黃素產率最高，分別達到570和9.41 mg L-1d-1。 本結果是在光自養條件下最高岩藻黃素產率。 中試實驗表明：該方法在商品化生產岩藻黃素方面具有良好的可行性。 本研究利用內部光照生物反應器實現微藻源岩藻黃素超高產量生產具有開創性，併為相關藻株高效生產其他高價值產品提供了可行的策略。
原文連結：Maximizing fucoxanthin production in Odontella aurita by optimizing the ratio of red and blue light-emitting diodes in an auto-controlled internally illuminated photobioreactor.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126260
6. 細菌1-氨基環丙烷1-羧酸脫氨酶在萊茵衣藻中的異位表達可以提高缺氮條件下微藻的生物量和脂質含量
Bioresource Technology（IF=9.642）2021-08-24
印度SRM納加爾理工學院工程技術學院基因工程系Mohandass Ramya課題組
眾所周知1-氨基環丙烷-1-羧酸酯（ACC）脫氨酶是一種由細菌產生的酶，其通過調節乙烯的合成説明植物克服逆境條件。 然而，ACC脫氨酶和乙烯對處於脅迫下微藻的功能仍有待進一步研究。 本研究旨在探討Pseudomonas putida UW4 ACC脫氨酶（acds）在缺氮條件下對衣藻生物量和脂質含量提高的作用。 將合成的密碼子優化的acds基因克隆到載體pChlamy_4中，並導入衣藻細胞。 結果表明：表達了acds的衣藻通過降低乙烯含量顯著提升了對缺氮條件的耐受性。 在缺氮條件下，表達了acds衣藻的生物量、葉綠素含量和光合活性均顯著增加。 此外，表達acds細胞的脂質和脂肪酸含量遠高於野生型。 在緩解應激方面，轉基因藻株抗氧化酶水準升高，ROS和脂質過氧化水準降低。
原文連結：Ectopic expression of bacterial 1-aminocyclopropane 1-carboxylate deaminase in Chlamydomonas reinhardtii enhances algal biomass and lipid content under nitrogen deficit condition
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125830
7. 萊茵衣藻（C. reinhardtii）與海藻酸鹽封裝且產醋酸鹽的聚球菌（Synechococcus pcc7002）在不含醋酸鹽培養基中的共培養
Biotechnology for Biofuels（IF=6.040）2014-10-18
蒙大拿州立大學化學系John W Peters課題組
為達到最佳的脂質生產效果，通常需要添加醋酸鹽作為底物培養微藻萊茵衣藻（C. reinhardtii），但在培養基中添加醋酸鹽會對藻類生物燃料的實用性和經濟性產生不利影響。 本文介紹一種由藍細菌聚球藻（Synechococcus sp.） 突變株Synechococcus sp. pcc7002提供醋酸鹽供給C. reinhardtii生長的方式，建立了C. reinhardtii與Synechococcus sp. 7002野生型和突變株共培養的最佳生長條件。 在共培養中，糖原合成酶敲除突變株Synechococcus sp. pcc7002產生的醋酸鹽能夠支持澱粉缺陷型富油C. reinhardtii突變株的生長。 共培養體系中採用海藻酸鹽基質封裝Synechococcus sp. pcc7002可以限制其生長並保持共培養的穩定性。 通過Synechococcus sp. pcc7002提供足夠的醋酸鹽供C. reinhardtii脂質積累的方式，為向培養基中添加外源醋酸鈉提供了一種潛在、實際的光合替代方法。
原文連結：Growth of Chlamydomonas reinhardtii in acetate-free medium when co-cultured with alginate-encapsulated， acetate-producing strains of Synechococcus sp. PCC 7002.
https://doi.org/10.1186/s13068-014-0154-2
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8. 組學技術在萊茵衣藻生物產氫領域的應用
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology（IF=5.890）2019-08-21
上海師範大學生命科學學院生物系 王全喜課題組
本文總結了目前組學技術在萊茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）生物產氫領域的應用，組學方法包括：基因組學、轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學。 本文鑒定了參與H2代謝的關鍵基因（HydA1、Hyd A2、Sulp、Tla1、Sta7、PFL1），並分析了這些基因在H2積累中的作用。 本文還比較了基因晶元和RNA-seq的優點，以及它們在針對H2生成的轉錄組分析中的應用。 此外，蛋白質組學分析作為一種有用的工具可以識別參與H2代謝的不同蛋白質。 本文的研究為制氫提供了理論基礎和實驗依據，但本領域仍待進一步深入研究。
原文連結：Omics Application of Bio-Hydrogen Production Through Green Alga Chlamydomonas reinhardtii
https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00201
9. 藻培養中高效除氧透氣袋式光生物反應器的研製
Algal Research（IF=4.401）2021-11-12
創價大學浮遊生物生態工程研究所 Tatsuki Toda課題組
封閉式光生物反應器是生產高純度、高價值微藻和藍藻產品的理想選擇。 然而，在封閉反應器中溶解氧的積累不利於微藻生長。 傳統曝氣除氧的成本佔總培養成本的40%，因此需要開發高效的溶解氧除氧方式。 本研究利用透氣性薄膜，研製了一種新型透氣性袋式光生物反應器。 與矽樹脂或氟樹脂相比，疏水微孔膜具有最有效的氧滲透性和成本優勢。 微孔膜放置在反應器的背面作為輻照反射器。 在Euhalothece sp.培養中，氣體滲透反應器中溶解氧的穩態濃度小於非滲透反應器的一半。 在連續混合條件下，透氣反應器的氧傳遞係數為0.084 min−1，在無曝氣條件下，足以維持約300%的溶解氧濃度，獲得58mg L−1 h−1的生物量產率（相當於24小時光照下1.4 g L−1 d−1 ）。 透氣性反應器的能量需求小於相同尺寸曝氣反應器的1%。 本結果表明了氣體滲透反應器對高效藻類群體培養的有效性。
原文連結：Development of a gas-permeable bag photobioreactor for energy-efficient oxygen removal from algal culture
https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102543
10. 嗜熱嗜酸紅藻Galdieria sulphuraria對金和鈀的吸附機理
Algal Research（IF=4.401）2021-11-12
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生物吸附法是傳統金屬回收方法的潛在替代方式。 Galdieria sulphuraria是一種嗜極微藻，適合作為生物吸附劑，具有大規模生產的潛力，對金屬金和鈀具有天然的高選擇性，且無需修飾或廣泛的預處理。 然而，對於生物吸附劑如何收集貴金屬的原子層面的機制理解尚不清楚。 本研究闡明瞭Galdieria sulphuraria類生物吸附劑在高酸性溶劑（金屬廢水）中常見的吸附機理。 結果表明，金和鈀吸附的主要位置是生物吸附劑表面的氮原子，在富氯環境中，有足夠的氯原子可使貴金屬形成氯陰離子配合物。 通過比較分析幾種不同吸附效率的酸性溶劑得出結論：金的還原率越高，吸附效率越高。 金從三價到一價再到零價的漸進還原過程最終產生含有金屬金的粒子，通過改變細胞表面的結合配偶體，為隨後的離子金騰出吸附位置，從而提高了吸附能力。 實驗結果表明：氧化還原反應（包括硫氧化）可促進持續的金還原，而鈀仍然是二價陽離子。
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