外源添加剂对微藻生长和高价值生物产物积累的影响

作     者：吴亚伟 王方忠 陈磊 张卫文 WU Yawei;WANG Fangzhong;CHEN Lei;ZHANG Weiwen

作者机构：教育部合成生物学前沿科学中心教育部系统生物工程重点实验室天津300072 天津大学化工学院合成微生物学实验室天津300072 天津大学生物安全战略研究中心天津300072 

出 版 物：《生物工程学报》 (Chinese Journal of Biotechnology)

年 卷 期：2025年第41卷第1期

页      面：173-198页

核心收录：

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFA0908703) 国家自然科学基金(32101172) 

主　　题：添加剂 微藻 生长 生物产物 

摘      要：近年来,随着合成生物学的飞速发展,基因工程和分子操作手段日益完善。微藻作为微生物细胞工厂的代表性宿主菌株之一,在生产油脂、色素、蛋白质和生物燃料等高附加值生物产品方面得到了广泛的应用,并在生化能源、食品药品以及环境保护等领域展现出广阔的应用前景。然而,目前基于微藻工艺的生产效率仍然很低,限制了其大规模的工业应用。除了改良菌种和优化培养外,基于外源化学添加剂进行调控也是一种有益的优化策略。这种方法依赖于直接的表型筛选,不需要深入解析生物产品合成过程中涉及的代谢和分解代谢途径中的分子靶点,就可以快速提高微藻高附加值生物产品的产量,获得所需的表型。虽然已有大量关于使用外源添加剂等替代手段来提高微藻生长和高附加值生物产品的产量的研究,但关于添加剂的种类、用途和所针对的菌株以及相关的分子作用机制的分类总结还不够系统和全面。本综述对近年来应用化学诱导剂或增强剂来改善微藻培养中细胞生长和高附加值生物产物积累的实例进行总结,重点介绍了用于微藻培养的外源添加剂的种类、外源添加剂及其组合对微藻生长和高价值生物产品积累的影响以及相关作用的分子机制,为研究人员利用合成生物学的方法来开发合适的细胞底盘以及利用微藻来进行大规模的工业化生产提供了有用的信息。