198 摘要 作为长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的主要初级生产 者，海洋微藻有着需要阐明的复杂脂质代谢网络，其 中涉及多种竞争或协同酶、代谢途径，不同亚细胞区 室的协调以及缺乏对调节机制的认知。为了实现微藻 功能性脂肪酸的高效生物制备，迫切需要深入分析与 微藻脂肪酸合成相关的途径。因此，本项目将基于连 思琪博士团队建立的高效微藻功能基因组学研究体系 和酵母工程研究平台，开展跨学科合作研究。首先从 分子层面系统研究富油微藻中与PUFA积累相关的代 谢途径、酶、胞内转运和调控因子，明确相关途径及 其关键节点，重构脂肪酸代谢网络和调控模型。然后 在酵母表达系统中通过定向进化对关键酶进行改良， 合理设计适合底盘细胞解脂耶氏酵母的新型PUFA生 物合成途径，构建高效工程酵母菌株。最后，设计和 优化发酵工艺，建立功能性PUFAs生物制造平台。该 研究成果将增强对活性脂质合成领域的科学认知，有 助于相关产业的转型升级。 研究活動和進展 • 对微藻三角褐指藻进行双因素适应性进化，成功获得 多不饱和脂肪酸生产能力增强的进化藻株ALE-Pt1； • 将成本几乎可以忽略不计的食物残渣作为主要碳源 在混合营养条件下培养ALE-Pt1，以提高生物量和多 不饱和脂肪酸产量； • 基于三角褐指藻进化藻株ALE-Pt1来源的食物残渣循 环升级是一种具有广阔前景的废弃物增值策略，可 以生产有价值的多不饱和脂肪酸和生物质(图1)。 主要發現 • 首次报道对海洋微藻-三角褐指藻进行同步双因素进 化以获得生物量与PUFA产量均得以提高的进化藻株 ALE-Pt1； • 进化藻株ALE-Pt1利用食物残渣进行半连续发酵，可 在2.8L的培养基中产生7.8g的生物量和0.87g的二十 碳五烯酸； • 建立了一个能使ALE-Pt1在半连续条件下进行生物量 和脂质生物合成的食物残渣循环，可从2.8L的培养 体系中产生7.8g 生物量和0.87g二十碳五烯酸； • 开发了一种以变废为宝为原则、基于微藻来源的优 秀技术，该技术可以潜在地减少食物残渣对环境和 健康的危害，并基于循环食物残渣生物炼制原则， 促进微藻多不饱和脂肪酸的生产。 研究成果 在投文章 0 培养人才 2 基於產油微藻代謝途徑的解脂耶氏酵母合成長鏈 多不飽和脂肪酸的研究 连思琪博士 香港城市大学 图1. 微藻双因素适应性进化强化利用食物残渣生产多不饱和脂 肪酸
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