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近日，廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院何寧教授、曹名鋒教授研究團(tuán)隊(duì)與新西蘭梅西大學(xué) (Massey University) Yusuf Chisti教授課題組合作在裂殖壺菌ω-3 LC-PUFA的合成研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果“Production of polyunsaturated fatty acids by Schizochytrium (Aurantiochytrium) spp.”發(fā)表于Biotechnology Advances (DOI: 10.1016/j.biotechadv.2021.107897)。

膳食攝入ω-3長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸 (ω-3 LC-PUFA)，尤其是具有代表性的二十二碳六烯酸 (DHA) 和二十碳五烯酸 (EPA)，是人體自身不能直接從頭合成而又不可缺少的重要營(yíng)養(yǎng)素。另外，目前水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)依賴于野生捕撈的魚油作為漁業(yè)飼料中所需的ω-3 LC-PUFA營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來源，嚴(yán)重阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。幾十年來，含油微生物已被開發(fā)為ω-3 LC-PUFA的替代來源。裂殖壺菌 (Aurantiochytrium spp.) 是目前工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)ω-3 LC-PUFA的代表性微生物之一，它具有高生物量、高油脂含量、易培養(yǎng)等特點(diǎn)。

該項(xiàng)工作結(jié)合團(tuán)隊(duì)的研究基礎(chǔ)，主要對(duì)裂殖壺菌ω-3 LC-PUFA的合成進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，重點(diǎn)分析了DHA潛在的市場(chǎng)需求以及裂殖壺菌作為其可替代來源的經(jīng)濟(jì)潛力，尤其是對(duì)于新興的水產(chǎn)飼料市場(chǎng)。文章針對(duì)裂殖壺菌脂質(zhì)合成的生化途徑及合成機(jī)制、發(fā)酵工藝改進(jìn)策略及關(guān)鍵技術(shù)、以酶/基因?yàn)榘袠?biāo)識(shí)別的組學(xué)分析及遺傳改造，以及PUFA合酶功能的調(diào)控機(jī)制，進(jìn)行了重點(diǎn)總結(jié)與討論。這項(xiàng)工作闡明了目前利用裂殖壺菌提升ω-3 LC-PUFA產(chǎn)量的發(fā)酵技術(shù)及代謝工程策略，展示了裂殖壺菌進(jìn)行PUFA合酶（類PKS）系統(tǒng)模型菌株的開發(fā)，以及PUFA更大規(guī)?；a(chǎn)的巨大潛力，以期為進(jìn)一步通過代謝工程提升和改良其油脂的產(chǎn)量及品質(zhì)，以及提高發(fā)酵生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性提供借鑒。最后，作者對(duì)裂殖壺菌在發(fā)酵技術(shù)及代謝調(diào)控中的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了總結(jié)與展望。

提高ω-3長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸產(chǎn)量的策略

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院博士生遲國祥為論文第一作者，何寧教授、曹名鋒教授與新西蘭梅西大學(xué)Yusuf Chisti教授為共同通訊作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 (31871779) 的資助。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021002032