Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Protein sắc tố phyco, hợp chất nitơ và hàm lượng axit béo trong thể giao tử của Porphyra dioica, một loại rau biển đỏ thu thập từ tự nhiên và nuôi trồng
Tóm tắt
Sự biến đổi phong phú trong thành phần hóa sinh của các loài tảo được sử dụng như một nguồn tiềm năng cho các hợp chất sinh học có hoạt tính ứng dụng trong ngành công nghiệp nông sản thực phẩm và thực phẩm chức năng. Trong số các loài này, Porphyra / Pyropia spp. (nori, laver) là loại rau biển màu đỏ, đóng vai trò nền tảng cho một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định sự phát triển và thành phần hóa sinh của các đặc điểm sinh sản khác nhau (nữ so với nam) trong Porphyra dioica. Để phân tích và nâng cao thông qua việc nuôi trồng các hồ sơ sinh học hoạt tính và thành phần hóa sinh của loại rau biển này, chúng tôi đã xác định tác động của các yếu tố môi trường (ánh sáng và chất dinh dưỡng) lên sự sinh trưởng của các đặc điểm sinh học khác nhau (nữ so với nam) trong các mẫu nuôi cấy và mẫu ngoài trời của P. dioica. Trong các mẫu thu thập từ tự nhiên, nữ có hàm lượng phycoerythrin cao hơn (9.71 ± 3.13 mg g−1 DW), PUFA (axit béo omega-3, 12.25 ± 0.78 mg g−1 DW; axit eicosapentaenoic, 11.54 ± 0.92 mg g−1 DW) và tổng hàm lượng axit béo (TFA) (31.58 ± 2.5 mg g−1 DW) so với nam. Hàm lượng nitơ tổng (TN) là tương tự ở cả hai giới trong môi trường ngoài trời, nhưng hàm lượng nitơ protein (PN) thì cao hơn ở nam từ các mẫu thu thập tại hiện trường (42.80 mg g−1 DW). Trong nuôi trồng, nam và nữ phản ứng khác nhau với các yếu tố môi trường được áp dụng, với sự gia tăng của một số axit béo omega-6 (ví dụ: 20:4 n-6 tăng 4.98 %TFA, 0.1 mg g−1 DW) ở nữ, trong khi axit béo omega-7,9 tăng ở nam (tăng 13.75 %TFA, 0.79 mg g−1 DW ở omega-7 và 1.59 %TFA ở omega-9) liên quan đến việc tiếp xúc với các điều kiện bất lợi (thiếu dinh dưỡng N dưới cường độ ánh sáng thấp). Chúng tôi thảo luận về khả năng sử dụng P. dioica như một nguồn hứa hẹn cho các sản phẩm thực phẩm chức năng mới, chẳng hạn như nori giàu các hợp chất sinh học hoạt tính như axit béo không bão hòa đơn và không bão hòa đa.
Từ khóa
#thực phẩm chức năng #tảo biển #Porphyra dioica #axit béo #hợp chất nitơ #phycoerythrinTài liệu tham khảo
Beer S, Eshel A (1985) Determining phycoerythrin and phycocyanin concentrations in aqueous crude extracts of red algae. Aust J Mar Fresh Res 36:785–792
Blouin NA, Brodie JA, Grossman AC, Xu P, Brawley SH (2011) Porphyra: a marine crop shaped by stress. Trends Plant Sci 16:29–37
Breuer G, Lamers PP, Martens DE, Draaisma RB, Wijffels RH (2012) The impact of nitrogen starvation on the dynamics of triacyglycerol accumulation in nine microalgae strains. Bioresour Technol 124:217–226
Brodie JA, Irvine LM (2003) Seaweeds of the British Isles: volume 1 Rhodophyta. Part 3B Bangiophycidae. Natural History Museum, London, p 167
Chopin T, Gallant T, Davison I (1995) Phosphorus and nitrogen nutrition in Chondrus crispus (Rhodophyta): effects on total phosphorous and nitrogen content, carrageenan production, and photosynthetic pigments and metabolism. J Phycol 31:283–293
Connan S, Stengel DB (2011) Impacts of ambient salinity and copper on brown algae: interactive effects on phenolic pool and assessment of metal binding capacity of phlorotannin. Aquat Toxicol 104:1–13
Connolly A, Piggott CO, FitzGerald RJ (2013) Characterisation of protein-rich isolates and antioxidative phenolic extracts from pale and black brewers’ spent grain. Int J Food Sci Technol 48:1670–1681
Curb JD, Wergowske G, Dobbs JC, Abbott RD, Huang BJ (2000) Serum lipid effects of a high-monounsaturated fat diet based on macadamia nuts. Arch Intern Med 160:1154–1158
Drew KM (1949) Conchocelis-phase in the life-history of Porphyra umbilicalis (L.) Kutz. Nature 164:748–749
Esteban R, Barrutia O, Artetxe U, Fernández-Marín B, Hernández A, García-Plazaola JI (2015) Internal and external factors affecting photosynthetic pigment composition in plants: a meta-analytical approach. New Phytol 206:268–280
Ferreira VS, Pinto RF, Sant’Anna C (2016) Low light intensity and nitrogen starvation modulate the chlorophyll content of Scenedesmus dimorphus. J Appl Microbiol 120:661–670
Figueroa FL, Salles S, Aguilera J, Jiménez C, Mercado J, Viñegla B, Flores-Moya A, Altamirano M (1997) Effects of solar radiation on photoinhibition and pigmentation in the red alga Porphyra leucosticta. Mar Ecol Prog Ser 151:81–90
Floreto EAT, Teshima S (1998) The fatty acid composition of seaweeds exposed to different levels of light intensity and salinity. Bot Mar 41:467–481
Guihéneuf F, Stengel DB (2015) Towards the biorefinery concept: interaction of light, temperature and nitrogen for optimizing the co-production of high-value compounds in Porphyridium purpureum. Algal Res 10:152–163
Guihéneuf F, Gietl A, Stengel DB (2018) Temporal and spatial variability of mycosporine-like amino acids and pigments in three edible red seaweeds from western Ireland. J Appl Phycol 30:2573–2586
Hafting JT, Craigie JS, Stengel DB, Loureiro RR, Buschmann AH, Yarish C, Critchley EMD (2015) Prospects and challenges for industrial production of seaweed bioactives. J Phycol 51:821–837
Hasler CM (1998) Functional foods: their role in disease prevention and health promotion. Food Technol 52:63e70
Hotimchenko SV (2002) Fatty acid composition of algae from habitats with varying amounts of illumination. Russ J Mar Biol 28:218–220
Ishihara K, Oyamada C, Matsushima R, Murata M, Muraoka T (2005) Inhibitory effect of porphyran, prepared from dried ‘nori’ on contact hypersensitivity in mice. Biosci Biotechnol Biochem 69:1824–1830
Khotimchenko SV (2006) Variations in lipid composition among different developmental stages of Gracilaria verrucosa (Rhodophyta). Bot Mar 49:34–38
Kris-Etherton PM, Harris WS, Appel LJ, Nutrition C (2002) Fish consumption, fish oil, omega-3 fatty acids, and cardiovascular disease. Circulation 106:2747–2757
Lin R (2000) Physiological ecology of Porphyra sporophytes: growth, photosynthesis, respiration and pigments. PhD thesis, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, USA
Lin R, Stekoll MS (2011) Phycobilin content of the conchocelis phase of Alaskan Porphyra (Bangiales, Rhodophyta) species: responses to environmental variables. J Phycol 47:208–214
Lobban CS, Harrison PJ (1994) Seaweed ecology and physiology. Cambridge University Press, Cambridge
Martinez B, Rico JM (2002) Seasonal variation of P content and major N pools in Palmaria palmata (Rhodophyta). J Phycol 38:1082–1089
McCandless EL, Craigie JS, Water JA (1973) Carrageenan in the gametophytic and sporophytic stages of Chondrus crispus. Planta 112:201–212
Morita K, Tobiishi K (2002) Increasing effect of nori on the fecal excretion of dioxin by rats. Biosci Biotechnol Biochem 66:2306–2313
Mumford TF, Miura A (1988) Porphyra as food: cultivation and economics. In: Lemby CA, Waaland JR (eds) Algae and human affairs. Cambridge University Press, Cambridge, pp 87–117
Noda H, Amano H, Arashima K, Hashimoto S, Nisizawa K (1989) Antitumor activity of polysaccharides and lipids from marine algae. Nippon Suisan Gakk 55:1265–1271
Okai Y, Higashi-Okai K, Yano Y, Otani S (1996) Identification of antimutagenic substances in an extract of edible red alga, Porphyra tenera (Asakusa-nori). Cancer Lett 100:235–240
Pereira R, Yarish C, Sousa-Pinto I (2006) The influence of stocking density, light and temperature on the growth, production and nutrient removal capacity of Porphyra dioica (Bangiales, Rhodophyta). Aquaculture 252:66–78
Pereira R, Kraemer G, Yarish C, Sousa-Pinto I (2008) Nitrogen uptake by gametophytes of Porphyra dioica (Bangiales, Rhodophyta) under controlled-culture conditions. Eur J Phycol 43:107–118
Sahoo D, Tang X, Yarish C (2002) Porphyra—the economic seaweed as a new experimental system. Curr Sci 83:1313–1316
Schmid M, Guihéneuf F, Stengel DB (2014) Fatty acid contents and profiles of 16 macroalgae collected from the Irish coast at two seasons. J Appl Phycol 26:451–463
Schmid M, Guihéneuf F, Stengel DB (2017) Ecological and commercial implications of temporal and spatial variability in the composition of pigments and fatty acids in five Irish macroalgae. Mar Biol 164:158
Schneider JC, Roessler P (1994) Radiolabeling studies of lipids and fatty acids in Nannochloropsis (Eustigmatophyceae), an oleaginous marine alga. J Phycol 30:594–598
Sloan AE (2002) The top ten functional food trends: the next generation. Food Technol 56:32e56
Stengel DB, Connan S, Popper ZA (2011) Algal chemodiversity and bioactivity: sources of natural variability and implications for commercial application. Biotechnol Adv 29:483–501
Stengel DB, Conde-Álvarez R, Connan S, Nitschke U, Arenas F, Abreu H, Bonomi Barufi J, Chow F, Robledo D, Malta EJ, Mata M, Konotchick T, Nassar C, Pérez-Ruzafa Á, López D, Marquardt R, Vaz-Pinto F, Celis-Plá PSM, Hermoso M, Ruiz E, Ordoñez G, Flores P, Zanolla M, Bañares-España E, Altamirano M, Korbee N, Bischof K, Figueroa FL (2014) Short-term effects of CO2, nutrients and temperature on three marine macroalgae under solar radiation. Aquat Biol 22:159–176
Tasende MG (2000) Fatty acid and sterol composition of gametophyte and sporophytes of Chondrus crispus (Gigartinaceae, Rhodophyta). Sci Mar 64:421–426
Terés S, Barceló-Coblijn G, Benet M, Álvarez R, Bressani R, Halver JE, Escribá PV (2008) Oleic acid content is responsible for the reduction in blood pressure induced by olive oil. Proc Natl Acad Sci U S A 105:13811–13816
Thompson PA, Harrison PJ, Whyte JNC (1990) Influence of irradiance on the fatty acid composition of phytoplankton. J Phycol 26:278–288
Varela-Álvarez E, Stengel DB, Guiry MD (2004) The use of image processing in assessing conchocelis growth and conchospore production in Porphyra linearis. Phycologia 43:282–287
Varela-Álvarez E, Stengel DB, Guiry MD (2007) Seasonal growth and phenotypic variation in Porphyra linearis (Rhodophyta) populations on the west coast of Ireland. J Phycol 43:90–100
Varela-Álvarez E, Loureiro J, Paulino C, Serrão EA (2018) Polyploid lineages in the genus Porphyra. Sci Rep 8:8696
Ward OP, Singh A (2005) Omega-3/6 fatty acids: alternative sources of production. Process Biochem 40:3627–3652
Welters HJ, Diakogiannaki E, Mordue JM, Tadayyon M, Smith SA, Morgan NG (2006) Differential protective effects of palmitoleic acid and cAMP on caspase activation and cell viability in pancreatic beta-cells exposed to palmitate. Apoptosis 11:1231–1238
Yoshizawa Y, Enomoto A, Todoh H, Ametani A, Kaminogawa S (1993) Activation of murine macrophages by polysaccharide fractions from marine algae (Porphyra yezoensis). Biosci Biotechnol Biochem 57:1862–1866
Zhang Q, Li N, Zhou G, Lu X, Xu Z, Li Z (2003) In vivo antioxidant activity of polysaccharide fraction from Porphyra haitanesis (Rhodophyta) in aging mice. Pharmacol Res 48:151–155