近日，我院何宁教授、曹名锋教授研究团队与新西兰梅西大学 (Massey University) Yusuf Chisti教授课题组合作在裂殖壶菌ω-3 LC-PUFA的合成研究方面取得重要进展，相关成果“Production of polyunsaturated fatty acids by Schizochytrium (Aurantiochytrium) spp.”发表于Biotechnology Advances (DOI: 10.1016/j.biotechadv.2021.107897)。
膳食摄入ω-3长链多不饱和脂肪酸 (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)，是人体自身不能直接从头合成而又不可缺少的重要营养素。另外，目前水产养殖行业依赖于野生捕捞的鱼油作为渔业饲料中所需的ω-3 LC-PUFA营养物质来源，严重阻碍了水产养殖业的可持续发展。几十年来，含油微生物已被开发为ω-3 LC-PUFA的替代来源。裂殖壶菌 (Aurantiochytrium spp.) 是目前工业化发酵生产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、易培养等特点。
该项工作结合团队的研究基础，主要对裂殖壶菌ω-3 LC-PUFA的合成进行了系统梳理，重点分析了DHA潜在的市场需求以及裂殖壶菌作为其可替代来源的经济潜力，尤其是对于新兴的水产饲料市场。文章针对裂殖壶菌脂质合成的生化途径及合成机制、发酵工艺改进策略及关键技术、以酶/基因为靶标识别的组学分析及遗传改造，以及PUFA合酶功能的调控机制，进行了重点总结与讨论。这项工作阐明了目前利用裂殖壶菌提升ω-3 LC-PUFA产量的发酵技术及代谢工程策略，展示了裂殖壶菌进行PUFA合酶（类PKS）系统模型菌株的开发，以及PUFA更大规模化生产的巨大潜力，以期为进一步通过代谢工程提升和改良其油脂的产量及品质，以及提高发酵生产的经济性提供借鉴。最后，作者对裂殖壶菌在发酵技术及代谢调控中的挑战和机遇进行了总结与展望。
提高ω-3长链多不饱和脂肪酸产量的策略
我院博士生迟国祥为论文第一作者，何宁教授、曹名锋教授与新西兰梅西大学Yusuf Chisti教授为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金面上项目 (31871779) 的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021002032
图文来源：https://chem.xmu.edu.cn/info/1274/11918.htm