Abstrakt

Photosynthetische Leistung im Verhältnis zur durch Stickstoffmangel verursachten Stärkeproduktion in einer marinen grünen Mikroalge, Tetraselmis subcordiformis

Changhong Yao, Yadong Chu, Yinghui Liu und Xupeng Cao

Mikroalgenstärke gilt als vielseitig einsetzbare Alternative zu pflanzenbasierter Stärke. Stickstofflimitierung ist eine effektive Methode, um die Stärkeansammlung in Mikroalgen auszulösen. Die Beziehung zwischen Stärkeansammlung und Photosyntheseleistung von Mikroalgen muss aufgedeckt werden, um die Inkonsistenz zwischen Stärkeansammlung und Verlust der Photosyntheseaktivität bei Stickstofflimitierung auszugleichen. Ziel dieser Studie war, die Photosyntheseleistung in Bezug auf durch Stickstofflimitierung induzierte Stärkeproduktion in der marinen grünen Mikroalge Tetraselmis subcordiformis zu untersuchen . Die höchste Stärkeproduktivität von 0,50 g L ^-1 d ^-1 und ein Stärkegehalt von 60,5 % DW wurden beide in der Kultur mit einer mittleren anfänglichen Nitratkonzentration von 1,0 mM am zweiten Tag erzielt. Zusammen mit dem moderaten Rückgang der maximalen Quanteneffizienz von Photosystem II ( F _v F _m ) und der Betriebseffizienz von Photosystem II (Φ _PSΙΙ ) darin wurde nachgewiesen, dass moderate Stressbedingungen für eine maximale Stärkeproduktion vorzuziehen sind. In der Kultur mit weniger anfänglichem Nitrat und stärkerer Stärkeansammlung wurde ein viel geringerer Anstieg des Chl a/b-Verhältnisses, einem Indikator für verringerte Antennengröße, festgestellt, was nahelegt, dass Photoinhibition eine grundsätzliche Voraussetzung für die Stärkeproduktion in T. subcordiformis sein sollte . Der stärkere Anstieg der nicht-photochemischen Löschung ( NPQ ) ging mit einer stärkeren Stärkeansammlungsfähigkeit einher, was darauf hindeutet, dass die Aufrechterhaltung der photoprotektiven Funktion über Wärmeableitung und zyklischen Elektronenfluss (CEF) um Photosystem I (PS I) auch für die Stärkeansammlung in T. subcordiformis von Bedeutung sein könnte.