Schematiskt diagram över DBD-plasmauppsättningen och LTP-behandlingen av H. pluvialis. Kredit:CHEN Zhu
Kinesiska forskare med Institutet för teknisk biologi och jordbruksteknik, Hefei Institutes of Physical Science tillämpade lågtemperaturplasmateknologi för att stimulera biomassa- och astaxantinackumulering i Haematococcus pluvialis vid lämpliga förhållanden.
Lågtemperaturplasma (LTP) är en utmärkt inducerare av oxidativ stress i biologiska system tack vare dess förmåga att producera en mängd olika reaktiva ämnen som kan orsaka en mängd olika biologiska effekter.
Tidigare, HUANG Qing och hans team hade gjort en rad framsteg inom mikrobiell sterilisering, livsmedelssäkerhet och mutationsförädling genom att använda lågtemperaturplasma.
Astaxanthin är en ketokarotenoid med olika funktioner såsom färgning, antioxidanter och hälsovård, sålunda har det använts i stor utsträckning inom en mängd olika industrier som vattenbruk, mat, kosmetika, hälso- och läkemedelsindustrin.
I naturen, H.pluvialis anses vara mikroalgerna med den högsta naturliga astaxantinackumuleringen. På grund av den ökande efterfrågan på naturligt astaxantin och dess höga pris, effektiva och nya tekniker för att öka biomassa- och astaxantinutbyten i H. pluvialis är mycket efterfrågade för både forsknings- och tillämpningssyften.
I det här arbetet, HUANG och hans kollegor undersökte de optimala förhållandena för plasmautsläpp vid låg temperatur på tillväxten och biomassan av H. pluvialis genom att justera plasmabehandlingstiden.
Schematisk diagram över mekanismen för lågtemperaturplasma som stimulerar tillväxt och astaxantinackumulering av H. pluvialis. Kredit:CHEN Zhu
Som sådan, de erhöll stimuleringseffekten som tillskrevs ROS-inducerad reglering av redoxhomeostas i fotosyntesprocessen, vilket förbättrade antioxidantaktiviteten i motsvarande grad.
I sitt arbete denna gång, de genomförde också jämförande transkriptomanalys för att förklara mekanismen och avslöjade de inblandade viktiga stimulerande bioagensen.
Och de fann att de huvudsakliga differentiellt uttryckta generna var associerade med metabolismen och transporten av fytohormoner som förstärktes under den oxidativa stress som inducerades av LTP-behandling.
De tror att deras arbete inte bara kan ge ett nytt och enkelt sätt att förbättra biomassa- och astaxantinproduktionen av H. pluvialis, men också hjälpa till att förstå mekanismen för den icke-termiska plasmainducerade stimuleringseffekten på H. pluvialis.
