环保催化剂开发：在绿色溶剂中用于芳基碘化物和溴化物的铃木-宫浦反应的双齿氮配体

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Eco-Friendly Catalyst Development: Bidentate Nitrogen Ligands in the Suzuki–Miyaura Reaction of Aryl Iodides and Bromides in Green Solvents

本研究提出CTA策略，通过优化生物质生长、高盐诱导抗逆细胞和最大化astaxanthin积累，结合管式光生物反应器（T-PBRs）实现高效生产，成本降低67.4%-74.1%，并解决生存-生产悖论。

　　

为了解决传统的一阶段和两阶段Haematococcus pluvialis培养过程中细胞死亡率高等问题、虾青素产量低以及成本过高的问题，本研究开发了一种新的培养-转化-积累（CTA）策略。CTA框架依次优化了生物量生长（第一阶段），通过添加1 g/L的NaCl诱导出具有抗逆性的不动细胞（第二阶段），并最大化了虾青素的积累（第三阶段），使得虾青素的产量比使用0 g/L NaCl时提高了61.1%。小规模实验验证了CTA策略的优越性：其虾青素含量达到了3.0%（分别是一阶段和两阶段方法产量的1.4倍和1.2倍），且无需进行昂贵的离心操作。试点规模的试验表明，管状光生物反应器（T-PBR）是最佳选择，该反应器能够实现3.6 g/L的生物量、116.9 mg/L的虾青素浓度以及299.3 mg/L/d的二氧化碳固定率。综合生命周期分析和经济性分析显示，T-PBR相比柱式光生物反应器和平板光生物反应器具有双重优势：对环境的影响最小，并显著降低了生产成本（虾青素生产的成本降低了67.4%至74.1%）。研究还探讨了工业系统优化的策略以及完全在户外进行培养的可行性。这种无需离心操作的CTA策略为高效工业虾青素生产开辟了一条可持续的道路，有助于缓解藻类生物技术中“生存率与生产力之间的矛盾”。