综述：微藻与细菌共培养生产生物活性化合物

这篇综述深入探讨了微藻（Microalgae）与细菌（Bacteria）共培养（Co-culture）技术在生物活性化合物（Bioactive compounds）生产中的协同效应，重点分析了其抗菌、抗氧化及抗炎活性在制药、食品、化妆品和环境修复等领域的应用潜力。文章强调共生关系通过代谢交换（如群体感应Quorum sensing）和环境影响（pH、温度）提升次级代谢物（如多不饱和脂肪酸PUFAs、类胡萝卜素Carotenoids）的产量与多样性，为可持续生物技术提供创新解决方案。

　　

微藻与细菌共培养：生物活性化合物的绿色工厂

引言
现代生物技术正寻求通过微藻与细菌的共培养系统，突破传统单一培养的代谢限制。这种策略利用两者的生态互作（如营养交换和信号传递），显著提升高附加值化合物的产量，同时降低生产成本。例如，微藻如^{Chlorella vulgaris}可分泌溶解性有机物（DOM），而细菌如^{Bacillus subtilis}则提供维生素B和矿物质，形成互惠循环（图1）。

代谢机制与诱导效应
共培养的核心在于群体感应（Quorum sensing, QS）机制。细菌释放的酰基高丝氨酸内酯（AHLs）在达到临界浓度时，会激活抗菌肽（如细菌素Bacteriocins）的合成基因。微藻的存在可调控这一过程，例如^{Dunaliella salina}与附生菌共培养时，β-胡萝卜素产量提升50%，同时诱导新型抗菌物质生成。此外，环境压力（如氮限制）可触发微藻的抗氧化途径（如Nrf2通路），增强多不饱和脂肪酸（EPA/DHA）的积累。

工业应用全景

1. 制药领域：共培养产生的脂肽（Lipopeptides）对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）表现出强抑制活性。
2. 食品工业：乳酸菌与^Chlorella共培养可合成维生素B₁₂类似物，解决藻类天然B₁₂不足的问题。
3. 化妆品：^{Haematococcus pluvialis}与^{Achromobacter}共培养使虾青素（Astaxanthin）产量翻倍，用于抗衰老产品。
4. 环境修复：^{Tetradesmus obliquus}与^{Variovorax paradoxus}协同处理废水，氮磷去除率超90%。

挑战与未来
规模化生产需解决细菌与微藻的营养竞争问题，而自动化光生物反应器（Photobioreactors）的优化是关键。未来研究应聚焦分子互作机制解析，例如^Bacillus孢子形成期（图3）与微藻对数生长期的代谢协同窗口。

这一技术将推动从“单一培养”到“生态模拟”的范式转变，为绿色制造开辟新路径。