Page 101 - 《精细化工》2023年第1期

第 40 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.40, No.1
2 023 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2023

生物工程
富里酸诱导对三角褐指藻 EPA 合成积累的影响

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李玉芹，马怡然 ，樊怡雯，周 蓉，唐裕芳
（湘潭大学 化工学院，湖南 湘潭 411105）

摘要：探究不同富里酸质量浓度对三角褐指藻二十碳五烯酸（EPA）合成积累的影响。结果表明，在质量浓度
20 mg/L 富里酸诱导下，三角褐指藻 EPA 含量和产量均达到最大值，为 19.81 g/100 g 和 738.91 mg/L，较无富里
酸诱导 EPA 含量和产量分别提高 1.12 和 1.50 倍。外源富里酸作用提高了三角褐指藻胞内过氧化物酶（POD）、
超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的酶活，使色素（叶绿素、类胡萝卜素）和总多酚抗氧化组分比
例增加，活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）水平降低，整体抗氧化能力获得显著提升，有效阻抑 EPA 的氧化分
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解；富里酸作用同时还上调了 EPA 合成通路去饱和酶（Δ -FADS、Δ -FADS、Δ -FADS、Δ -FADS、Δ -FADS）
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和延长酶（Δ -ELOVL）等系列关键酶，使其上调表达量较无富里酸作用分别增加 0.33、0.94、0.33、0.58、1.15
和 0.70 倍，为 EPA 高效合成积累提供前驱物和能量。
关键词：三角褐指藻；富里酸；二十碳五烯酸；抗氧化酶；脂肪酸去饱和酶；脂肪酸延长酶；生物工程
中图分类号：TQ645.6；TQ072；TS202 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 01-0093-08
Effects of fulvic acid induction on eicosapentaenoic acid
accumulation in Phaeodactylum tricornutum

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LI Yuqin, MA Yiran , FAN Yiwen, ZHOU Rong, TANG Yufang
（School of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, Hunan, China）

Abstract: The effects of fulvic acid (FA) mass concentration on eicosapentaenoic acid (EPA) accumulation
in Phaeodactylum tricornutum (P. tricornutum) were investigated. The results showed that induction by FA
with a mass concentration of 20 mg/L achieved highest EPA content and productivity of 19.81 g/100 g and
738.91 mg/L, respectively, approximately 1.12- and 1.50-fold increase in comparison to the controls
without FA treatment group. The exogenous FA treatment enhanced activities of peroxidase (POD),
superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT) in P. tricornutum, which increased the proportions of
pigments(chlorophyll and carotinoid) and total polyphenol while simultaneously decreased the levels of
ROS and MDA, demonstrating significant improvement of the antioxidative capacities of P. tricornutum
cells and consequent inhibition of EPA oxidative decomposition. Meanwhile, FA treatment also led to
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up-regulations of pathway desaturases (Δ -FADS, Δ -FADS, Δ -FADS, Δ -FADS, Δ -FADS) and
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elongase (Δ -ELOVL) involved in EPA synthesis, resulting in 0.33-, 0.94-, 0.33-, 0.58-, 1.15- and 0.70-fold
increments compared with those without FA treatment group. The enhancement of these crucial enzymes in
EPA pathway would provide precursors and energy for efficient EPA synthesis.
Key words: Phaeodactylum tricornutum; fulvic acid; eicosapentaenoic acid; antioxidases; fatty acid
desaturases; fatty acid elongase; biological engineering

传统二十碳五烯酸（EPA）来源主要为深海鱼 精炼，鱼腥味重、鱼产量季节性限制和鱼类种群停

收稿日期：2022-04-13; 定用日期：2022-07-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220348
基金项目：国家自然科学基金（21676228）；湖南省自然科学基金（2021JJ30657, 2021JJ30660, 2021JJ40535）；国家级大学生创新创业
训练计划项目（S20211053020）
作者简介：李玉芹（1979—），女，博士，教授，博士生导师，E-mail：yuqinli2004@126.com。联系人：马怡然（1997—），女，硕士
生，E-mail：1294079914@qq.com。