综述：微藻中可持续蛋白质生产的工程方法：综述

《COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY》：Engineering Approaches for Sustainable Protein Production in Microalgae: A Comprehensive Review

微藻因其高效光合作用、快速生长和适应性强等特点，成为植物蛋白替代的重要来源。混养培养可显著提高生物量，光强、波长、碳源（CO?/有机物）及氮源是调控蛋白合成的关键因素。基因编辑（如CRISPR/Cas9）和随机诱变是提升产量的有效手段，而下游加工技术（干燥、挤压成型、发酵）对改善蛋白营养功能至关重要。生物精炼策略通过整合高附加值副产物利用，可提升经济性。通过技术整合和政策支持，可持续的微藻蛋白生产平台有望实现。

　　

摘要

对膳食蛋白质需求的持续增长迫切需要将供应链扩展到传统的动物性来源之外。微藻因其高光合作用效率、快速生长、低资源需求以及在多种环境中茁壮成长的能力而被称为生物工厂。为了最大化蛋白质产量，通常优选混合营养培养方式，因为这种方式能够显著提高生物量产量。关键因素包括光照质量（强度和波长）、碳源（无机二氧化碳和有机底物）以及氮的可用性，这些因素在引导代谢流向蛋白质生物合成过程中起着重要作用，而这种调控属于生化工程的范畴。在基因工程领域，精确的基因编辑工具（尤其是CRISPR/Cas9）展现了巨大的潜力，尽管其在提高微藻蛋白质产量方面的应用仍然具有挑战性且受到限制。相比之下，随机突变已被证明可以有效改善多种菌株的蛋白质积累能力。除了上游策略外，下游工程（包括干燥、挤压成型和发酵）对于提升微藻蛋白质的营养价值和功能特性也非常重要，这些蛋白质可用于食品和饲料领域，形式为完整的细胞。此外，提取的微藻蛋白质拓宽了潜在的应用范围，其质量受到细胞破碎/提取、纯化和水解方法的影响显著。本文还讨论了新的生物精炼策略，通过将增值的生物质利用整合到以蛋白质回收为主的方案中，以提高经济可行性。总体而言，通过结合培养技术、菌株改良、加工以及支持性政策框架的进步，本综述支持基于微藻的可持续蛋白质生产平台的发展。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。