Красный свет ускоряет рост микроводоросли Haematococcus pluvialis

Группа профессора Хуана Цина из Хэфэйских институтов физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) добилась прогресса в изучении того, как красный свет способствует фотоавтотрофному росту микроводоросли Haematococcus pluvialis (H. pluvialis) и связанному с этим механизму фиксации углерода. Исследование опубликовано в журнале Aquaculture.

H. pluvialis — одноклеточная зелёная водоросль, широко известная своей способностью накапливать астаксантин в больших количествах и являющаяся в настоящее время лучшим биологическим источником природного астаксантина. Исследования показывали, что использование подходящих комбинаций красного и белого света может стимулировать рост H. pluvialis и повышать производство астаксантина, но процессы и механизмы, в которых участвует красный свет, были плохо изучены.

В данном исследовании учёные разработали новый метод стимуляции роста H. pluvialis.

Исследователи обнаружили, что автотрофный рост H. pluvialis улучшился после переключения режима освещения с белого на красный свет в поздней логарифмической фазе роста. Они также подтвердили, что красный свет может усиливать фотосинтез и повышать скорость фиксации CO₂, регулируя активность карбоангидраз и поддерживая pH среды стабильным в диапазоне от 8 до 9.

Кроме того, учёные раскрыли связанный с этим механизм: красный свет регулировал факторы транскрипции экспрессии генов карбоангидразы, возможно, через путь, опосредованный фитохромным комплексом COP1-SPA1. Это повышало экспрессию генов карбоангидраз CAH1 и CAH3, что, в свою очередь, влияло на активность фермента.

«Наша работа даёт руководство для более эффективного использования света при культивировании микроводорослей для достижения фотоавтотрофии и для потенциального практического применения в углеродной нейтрализации», — сказала Ли Ламэй, первый автор статьи.