科学家探索提高可食用微藻生长和类胡萝卜素含量比例的方法

在过去的几年里，人们普遍对自己所吃的食物变得更加关注。由于更容易获取信息以及公共卫生运动和媒体报道，人们更加了解营养如何与健康益处和慢性疾病联系起来。因此，大多数国家正在发生文化转变，人们优先考虑健康饮食。反过来，对更健康的食品选择和营养补充剂的需求也在稳步增长。

为了适应这些变化，日本东京理科大学(TUS)的助理教授KyoheiYamashita五年多来一直在研究一种有前途的“超级食物”，名为眼虫。E.gracilis是一种可食用微藻，具有丰富的营养成分，具有维生素、纤维、脂质和蛋白质的独特组合。与大多数其他光合植物一样，细叶桉也含有类胡萝卜素——具有多种健康益处的天然物质。

在2023年发表的一项研究中，启蒙大学的一个研究小组发现了一种简单的方法，可以在基于番茄汁的廉价培养基(含有营养物质并用于培养细菌的固体或液体)中有效培养E.gracilis。

现在，在一项新的研究中，研究人员探索了一种有前途的技术，可以使培养的细小桉树以更高的速率产生类胡萝卜素，使其更有营养。这项研究由EuglenaCo.,Ltd.的KengoSuzuki博士以及TUS的TatsuyaTomo教授和EijiTokunaga教授共同撰写，发表在《植物》杂志上。

所提出的方法非常简单，其基本原理也是如此。当植物长时间暴露在高强度光下时，它会经历光胁迫反应。反过来，这会导致生物体产生保护其免受进一步光照的分子，包括类胡萝卜素。基于这些事实，研究人员研究了是否可以在E.gracilis中诱导这种反应，以提高其类胡萝卜素含量比例。

为此，研究小组对多批培养的细小桉进行了一系列实验。他们将培养物暴露在不同波长(或颜色)和不同强度的光下，寻找“变红反应”，这是许多植物物种中类胡萝卜素产量较高的明显迹象。

此外，他们还测试了一种基于鲣鱼汤的新培养基，鲣鱼汤是一种从鲣鱼干中提取的汤料，鲣鱼干是一种由熏鲣鱼制成的传统日本菜肴。

有趣的是，研究人员发现，在鲣鱼种群中培养时，605-660nm的强红光照射会引发E.gracilis的变红反应。他们还使用高效液相色谱法在培养物和单细胞水平上研究了培养物的化学特征。

这些分析表明，变红的细胞不仅含有高浓度的二氮黄质(E.gracilis中最丰富的类胡萝卜素)，而且还产生了一种未鉴定的叶黄素型类胡萝卜素。除此之外，研究小组还指出，与传统培养基上生长的培养物相比，鲣鱼储备培养物生长得更快，达到更高的密度，并且可能产生更多类型或数量的类胡萝卜素。

总之，这项研究的结果可以为一种创新且易于扩展的技术铺平道路，用于种植营养丰富的E.gracilis。该方法的简单性无疑是其优点之一，正如Yamashita博士所说，“我们的方法不涉及基因改造，因此可以很容易地被食品工业采用，以扩大E.gracilis在食品中和作为营养品的用途。补充。”值得注意的是，鲣鱼汤是一种营养丰富的食品，因此在培养基中使用它可以提供额外的健康益处。

除了对人类有益之外，种植细小桉树还可以帮助保护环境。“E.gracilis的种植需要相对较少的资源，可以成为一种可持续的食物资源，”山下博士解释道。“我们的研究标志着开发新食品技术的重要一步，从健康和环境角度为人们的生活做出贡献。”

到2030年，类胡萝卜素市场将成为一个价值数十亿美元的产业，这项研究将有助于加深我们对类胡萝卜素生物合成途径的理解，有望促进营养补充剂和新兴食品生产中可持续实践的发展。