天然低共熔溶剂提取小球藻多糖与基因模块协同工程提升微藻二十碳五烯酸(EPA)生物合成的创新研究

《Algal Research》：Extraction of Chlorella polysaccharide using natural deep eutectic solvent

【编辑推荐】本研究通过基因模块工程（Δ12D-Δ6D与Δ5D-ω3D组合）在海洋微藻Nannochloropsis oceanica中系统性优化EPA生物合成通路。在氮充足条件下，Δ5D-ω3D模块使EPA含量提升至34.96%；氮缺乏时，三酰甘油(TAG)型EPA增产40.47%，总TAG产量提高97.43%，为ω-3多不饱和脂肪酸(PUFA)的工业化生产提供了突破性策略。

　　

Highlight

本研究揭示了Δ5去饱和酶(Δ5D)与ω3去饱和酶(ω3D)的基因堆叠技术可显著增强微藻代谢流，提升二十碳五烯酸(EPA)合成。

Specific component combination modules is required for EPA biosynthesis function

通过酵母异源表达系统，我们发现Δ12去饱和酶(Δ12D)与Δ6去饱和酶(Δ6D)模块驱动C18:2^Δ6,9和C18:3^Δ6,9,12合成，而添加Δ6延长酶(Δ6E)后成功生成C20:3^Δ8,11,14——这是EPA前体的关键跳跃。

Discussions

在氮充足条件下，Δ5D-ω3D模块使EPA含量飙升至34.96%，相当于给微藻装上了"EPA涡轮增压器"；而在氮饥饿时，该模块巧妙地将膜脂降解的脂肪酸"回收利用"，使TAG型EPA暴涨40.47%，总TAG产量近乎翻倍（+97.43%），展现了惊人的代谢灵活性。

Conclusion

P3工程藻株通过Δ6E与四种去饱和酶的协同表达，实现了TAG-EPA的"双丰收"，为工业化生产高值脂肪酸提供了"基因电路板"式的解决方案。