南极洲的(de)环境(jing)恶劣，是世界最冷的(de)地区，同时又因其为“白色的(de)世界”，对(dui)光(guang)线(xian)的(de)反射能力较(jiao)强，导致了该地区的(de)紫外辐射十分强烈。即便如(ru)此，也仍有部分生(sheng)物能够在(zai)南极顽强地生(sheng)存下去，如(ru)企鹅(e)、海豹、磷虾等。

除(chu)此(ci)之(zhi)外，在南极洲的湖泊、池塘、河流(liu)、溪(xi)流(liu)、岩石、土(tu)壤等所有(you)生(sheng)(sheng)(sheng)境中均能(neng)(neng)检测到微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)。而(er)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)能(neng)(neng)够在如此(ci)恶劣的环境下(xia)生(sheng)(sheng)(sheng)存的原因之(zhi)一就是它们自我产生(sheng)(sheng)(sheng)的色素(su)。微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)产的一些(xie)(xie)(xie)色素(su)具有(you)在冷胁迫下(xia)调(diao)节膜流(liu)动性的功能(neng)(neng)，以(yi)此(ci)来促进微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的代谢进程；有(you)些(xie)(xie)(xie)色素(su)可以(yi)降(jiang)低紫外线辐射、超(chao)氧(yang)化物(wu)与氮(dan)反应(ying)等对微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)造(zao)成(cheng)的损害；有(you)些(xie)(xie)(xie)色素(su)还(hai)(hai)能(neng)(neng)吸收光照以(yi)提高微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的光合作用效(xiao)率，促进微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的生(sheng)(sheng)(sheng)长繁殖(zhi)；有(you)些(xie)(xie)(xie)色素(su)甚至还(hai)(hai)可以(yi)充当抗生(sheng)(sheng)(sheng)素(su)，以(yi)调(diao)节微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群落。

类(lei)胡萝卜素（Carotenoid）是来自类(lei)异戊二烯类(lei)化(hua)合物组(zu)的有机脂溶性色(se)素，在自然(ran)界中(zhong)大多呈(cheng)现(xian)为黄色(se)、橙色(se)或红(hong)色(se)。按(an)照结构特性，类胡萝卜(bu)素可(ke)分为三(san)类：

(ⅰ)  胡萝(luo)卜素，一(yi)类羟类化合物，如番茄红(hong)素、β-胡萝(luo)卜素、γ-胡萝(luo)卜素等；

(ⅱ)  叶黄素(su)，是胡萝卜素(su)的非(fei)酸性氧衍(yan)生物，如虾(xia)青(qing)素(su)、玉米黄质(zhi)、隐黄质(zhi)等

(ⅲ)  类胡萝卜素酸，是胡萝卜的羧酸衍生物，如(ru)藏花素、胭脂树橙(cheng)等。

类胡(hu)萝卜素(su)在早期(qi)生(sheng)(sheng)命出现的(de)过程中是(shi)叶绿素(su)的(de)一种辅(fu)助色素(su)，但同(tong)时它(ta)也可以从更(geng)广泛的(de)可见光(guang)光(guang)谱(pu)中收集能(neng)量，以此来增(zeng)加光(guang)合效率。除(chu)此之外(wai)，有些微生(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)产(chan)的(de)类胡(hu)萝卜素(su)还(hai)能(neng)够保护自身(shen)免受紫外(wai)辐射的(de)影响，虾青素(su)（Astaxanthin）就是(shi)其(qi)中之一，前(qian)段时间报道的(de)南(nan)极(ji)“西瓜雪”就是(shi)因(yin)为(wei)温室效应(ying)形(xing)成的(de)南(nan)极(ji)臭(chou)氧空洞导致紫外(wai)辐射增(zeng)加，使得(de)南(nan)极(ji)微生(sheng)(sheng)物为(wei)了保护自身(shen)不被(bei)紫外(wai)射线损害而大量产(chan)生(sheng)(sheng)红色虾青素(su)。

藻胆蛋(dan)白（Phycobiliprotein）是通(tong)过硫醚键与半胱氨酸残(can)基共价结合的蛋(dan)白质，可分(fen)为(wei)藻蓝(lan)蛋(dan)白(Phycocyanin，PC)、藻红蛋(dan)白(Phycoerythrin，PE)和别(bie)藻蓝(lan)蛋(dan)白(Allophycocyanin，APC)，在自然界(jie)中分(fen)别(bie)呈蓝(lan)色(se)、红色(se)和绿色(se)。

大(da)量研究资料(liao)显示，藻(zao)(zao)胆蛋(dan)白通(tong)常(chang)由藻(zao)(zao)类微(wei)(wei)生物(wu)生产(chan)得到，是藻(zao)(zao)类提高对(dui)光照利用(yong)(yong)率(lv)所必需的一类色素，对(dui)促进藻(zao)(zao)类微(wei)(wei)生物(wu)的新陈代谢起着至关重要的作用(yong)(yong)。除此之外，藻(zao)(zao)胆蛋(dan)白对(dui)藻(zao)(zao)类抵抗极(ji)端(duan)环境起到了不(bu)可忽视的作用(yong)(yong)。

黑色(se)素(su)(su)是一种深色(se)生物(wu)高分(fen)子量色(se)素(su)(su)，在自(zi)然界中(zhong)(zhong)通常呈(cheng)现为(wei)深绿色(se)至棕(zong)色(se)或(huo)完全呈(cheng)现为(wei)黑色(se)。黑色(se)素(su)(su)应该是我(wo)们(men)(men)最熟悉的色(se)素(su)(su)之一，除了(le)部分(fen)微(wei)生物(wu)可以生产外，它还(hai)广泛存在于我(wo)们(men)(men)的皮(pi)肤(fu)、毛(mao)发、羽毛(mao)、鳞屑、眼睛和(he)一些内(nei)膜中(zhong)(zhong)。

黑色素的产生与紫外线和可见(jian)光照(zhao)射抗(kang)性(xing)、氧化和还(hai)(hai)原剂防护(hu)、细胞壁酶攻击(ji)抗(kang)性(xing)、抗(kang)病毒活(huo)性(xing)以(yi)及环(huan)境压力(li)下的存活(huo)率(lv)和竞争能(neng)力(li)增强(qiang)都有(you)着密(mi)不可分的关系，产黑色素微(wei)生物(wu)除了在南极(ji)洲外，通常还(hai)(hai)分布在高辐射环(huan)境、空间站、反应器冷却水等极(ji)端、恶劣的环(huan)境中，为生物(wu)体提供了强(qiang)大的保护(hu)能(neng)力(li)。

黄(huang)(huang)(huang)酮类(lei)化合物（黄(huang)(huang)(huang)色）是一(yi)类(lei)具有15碳骨架一(yi)般结构的次级代谢产物，可分为(wei)查尔酮、黄(huang)(huang)(huang)酮类(lei)、异黄(huang)(huang)(huang)酮、黄(huang)(huang)(huang)酮醇、黄(huang)(huang)(huang)酮类(lei)和异黄(huang)(huang)(huang)酮化合物等几类(lei)亚(ya)类(lei)产品(pin)，在自然(ran)界中通(tong)常(chang)呈(cheng)现为(wei)黄(huang)(huang)(huang)色。

黄(huang)酮(tong)类化合(he)物(wu)(wu)已被公认为(wei)是微(wei)生物(wu)(wu)与植(zhi)物(wu)(wu)相互作用事件中(zhong)的重要信号分子，有助于南(nan)极环境中(zhong)的“植(zhi)菌交流”，如当植(zhi)物(wu)(wu)暴露于紫外(wai)辐射时，微(wei)生物(wu)(wu)可以诱(you)导其化学改(gai)变，增(zeng)加碳水化合(he)物(wu)(wu)、羧酸(suan)、黄(huang)酮(tong)类化合(he)物(wu)(wu)等，增(zeng)强植(zhi)物(wu)(wu)对外(wai)界恶劣(lie)环境的抵抗能力(li)。

伪枝藻(zao)素（Scytonemin）一种小的疏(shu)水性生物(wu)碱次级代谢产物(wu)，在自然界中呈现为黄棕色。

微生物自(zi)我(wo)生产的(de)色(se)素远(yuan)不止我(wo)们见(jian)到的(de)，它们的(de)功能(neng)也(ye)不能(neng)被完(wan)全概括(kuo)，因此我(wo)们应该去发现更多的(de)色(se)素、发掘(jue)更多的(de)功能(neng)。对于南极，我们一开(kai)始(shi)的印象都(dou)是白雪(xue)茫茫的样(yang)子(zi)，但实际上(shang)有各种各样(yang)的微(wei)生物在修饰这(zhei)个“白色的世界”。色(se)(se)素(su)的(de)产生(sheng)(sheng)是微生(sheng)(sheng)物的(de)共(gong)同特征(zheng)，南极(ji)(ji)产色(se)(se)素(su)微生(sheng)(sheng)物的(de)鉴(jian)定(ding)已(yi)有(you)很久远的(de)报(bao)道，它(ta)们被认为(wei)是绘(hui)制(zhi)白色(se)(se)画布(bu)的(de)调色(se)(se)板，遗憾的(de)是，关于南极(ji)(ji)微生(sheng)(sheng)物色(se)(se)素(su)生(sheng)(sheng)态(tai)作(zuo)用(yong)的(de)知识还没有(you)得到适(shi)当的(de)应用(yong)。因此，我们(men)要将它(ta)们(men)创造出的生物(wu)价(jia)值利用起来(lai)，去推动相关行业(ye)的发(fa)展，以(yi)此来(lai)提高我们(men)的生活水平(ping)。

唯铂莱也始终致力于对(dui)色素的研究，推出了一(yi)款新型天然(ran)(ran)蓝色(se)素(su)——谷蓝，实现(xian)以谷物为原料生物合(he)成，具备(bei)自然(ran)(ran)可(ke)(ke)降解、可(ke)(ke)使(shi)用、天然(ran)(ran)抑菌(jun)等特性，满(man)足众多领域应用要(yao)求(qiu)，并(bing)已将(jiang)其应用于衣料、餐具等日用产品的(de)上色(se)，可(ke)(ke)根据色(se)素(su)溶液的(de)浓度来控(kong)制颜色(se)的(de)深浅，体现(xian)了天然(ran)(ran)色(se)素(su)的(de)利用价值。

Juan José Marizcurrena, María Fernanda Cerdá, Alem D , et al. Living with Pigments: The Colour Palette of Antarctic Life[M].The Ecological Role of Micro-organisms in the Antarctic Environment. 2019.

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