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(相關(guān)資料圖)

近日，濱州醫(yī)學院藥學院（葡萄酒學院）高政權(quán)教授團隊（微生物代謝工程與高效利用團隊）在生物技術(shù)TOP期刊Biotechnology advances（IF 16.0

，在121種應(yīng)用微生物技術(shù)雜志中排名第3

，在299種生物化學與分子生物技術(shù)雜志中排名第5）雜志上發(fā)表題為“Metabolic engineering and synthetic biology strategies for producing high-value natural pigments in microalgae，鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2023.108236”的論文

。濱州醫(yī)學院為該文章第一署名單位和唯一通訊作者單位，2021級研究生曹凱（聯(lián)合培養(yǎng)）

、崔玉琳副教授和我校兼職教授孫鳳杰為共同一作

，高政權(quán)教授與孟春曉教授為通訊作者。

微藻是地球上主要初級生產(chǎn)力

，它們不僅能夠通過光合作用大量吸收CO2增加碳匯,而且是地球生態(tài)系統(tǒng)中90%的氧氣制造者

；除此以外微藻還能大量合成在醫(yī)藥，食品

、化妝品

、水產(chǎn)養(yǎng)殖、化工領(lǐng)域廣泛使用的活性物質(zhì)

。各種高附加值的天然色素就是其中典型代表

，包括600多種類胡蘿卜素

、藻膽素和葉綠素等

。然而，除葉綠素外

，大部分高附加值天然色素是微藻次生代謝產(chǎn)物

，常規(guī)條件下產(chǎn)量很低，無法滿足商業(yè)化生產(chǎn)

。利用代謝工程和合成生物策略來理性設(shè)計微藻細胞工廠是攻克上述瓶頸的好選項

，這不僅可大幅降低生產(chǎn)成本，還能顯著提升微藻大規(guī)模生產(chǎn)高價值色素的效

。文章分別從微藻色素分類

、天然合成通路、健康

、經(jīng)濟價值

、應(yīng)用領(lǐng)域、以及利用代謝工程

、合成生物學

、多組學和CRISPR（基因編輯）技術(shù)在構(gòu)建高產(chǎn)色素微藻細胞工廠方面的應(yīng)用和最新前沿研究進展展開充分的論述，最后

，論文對微藻色素商業(yè)化生產(chǎn)的挑戰(zhàn)及未來發(fā)展前景進行了展望

。本文為生物醫(yī)藥、功能食品

、醫(yī)美化妝和水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員提供了較豐富的相關(guān)信息

，也為相關(guān)科學研究人員提供了微藻工程改造策略的路線圖

，還為相關(guān)成果高效轉(zhuǎn)化提供了全新視角

。

另外，該課題組近期還在綠色生物制造領(lǐng)域相繼發(fā)表了三篇研究論文

。在Marine Drugs（海洋藥物

，JCR Q1，IF 5.4）發(fā)表了題為“Promoting heme and phycocyanin biosynthesis in Synechocystis sp. PCC 6803 by overexpression of porphyrin pathway genes with genetic engineering

，文章鏈接：https://doi.org/10.3390/md21070403”

；在Microbial Cell Factories（微生物細胞工廠，JCR Q1

，IF 6.4）發(fā)表了題為“Improved biosynthesis of heme in Bacillus subtilis through metabolic engineering assisted fed-batch fermentation

，文章鏈接：https:// doi.org/10.1186/ s12934-023-02077-3”，上述兩篇文章利用遺傳工程和代謝工程手段分別改造藍藻集胞藻PCC 6803和枯草牙胞桿菌來高效生產(chǎn)有藥用價值的血紅素和藻藍素

，研究結(jié)果顯示出這兩種微生物有較好的血紅素和藻藍素生產(chǎn)應(yīng)用前景。在Archives of Biochemistry and Biophysics（生物化學與生物物理集刊

，JCR Q1

，IF 3.9）發(fā)表了題為：“Screening and identification of genes involved in β-alanine biosynthesis in Bacillus subtilis，文章鏈接：https:// doi. org/10.1016/j.abb.2023.109664”

，該文章利用模塊化工程和合成生物學手段改造生物安全的枯草芽孢桿菌生產(chǎn)風靡美體健身界的食品添加劑--β-丙氨酸

。研究結(jié)果顯示，通過改造的工程菌β-丙氨酸產(chǎn)量較出發(fā)株提高了17倍

，顯示出較好的開發(fā)應(yīng)用潛力。Marine Drugs文章通訊作者是孟春曉和高政權(quán)

，后2篇文章通訊作者高政權(quán)

，濱州醫(yī)學院是通訊作者單位。

上述這4項研究成果得到了國家自然科學基金

、山東省自然科學基金重大基礎(chǔ)項目

、山東省自然科學基金、煙臺開發(fā)區(qū)與科技領(lǐng)軍項目和濱州醫(yī)學院啟動基金的支持

。

（責任編輯：魯峰）

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