雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）的微胞和掌状体细胞对过量锰表现出不同的代谢反应

《Plant Physiology and Biochemistry》：Haematococcus pluvialis microzooid and palmella cells display distinct metabolic responses to excess manganese

　　

Milena Dimitrijevi?|Milan ?i?i?|Jelena Danilovi? Lukovi?|Dragosav Mutavd?i?|Valentina ?uri?|Isidora Santra?|Sne?ana Kova?evi?|Valentina Bonanni|Alessandra Gianoncelli|Simone Pollastri|Iva Bo?i?evi? Mihali?|Sabrina Gouasmia|Tanja Du?i?|Marina Stani?|Ana Popovi? Bijeli?|Bernd Zechmann|Ivan Spasojevi?|Jon K. Pittman

贝尔格莱德大学 - 多学科研究所，塞尔维亚共和国国家研究所，贝尔格莱德，塞尔维亚

摘要：

目前对商业上重要的微藻Haematococcus pluvialis在应对压力时的代谢和适应机制的理解仍然有限，部分原因在于其复杂的生命周期。锰（Mn）是一种必需的微量营养素，但过量时会成为有毒污染物。本研究结合了高分辨率元素成像、光谱分析和显微镜技术以及代谢分析方法，来研究这种微藻在相同培养条件下对高浓度（低于致死剂量）锰的反应。部分微藻表现出明显的液泡化现象、细胞壁完整性丧失以及锰在液泡内的积累；而另一些细胞则没有结构变化，锰主要分布在细胞壁中。在藻体的聚集体（palmella）中，液泡化现象较轻，锰主要聚集在淀粉和虾青素颗粒周围。微藻通过细胞内的硫酸基团（可能位于硫酸化多糖上）以及细胞壁中的羧基来结合锰。面对锰过量时，微藻会增强蛋白质合成，消耗脂质能量储备，同时膜流动性增加并发生脂质过氧化。藻体的聚集体也会合成多糖，但整体代谢变化不大，这表明其对锰压力的耐受性较强。在正常条件下，微藻和藻体的聚集体在碳水化合物和蛋白质组成上存在差异。这些研究结果有助于我们更好地理解H. pluvialis如何调节这种必需微量营养素的过量摄入。

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