紫外线诱变通过代谢重编程促进裂殖壶菌DHA生物合成

为解决工业DHA产量瓶颈问题，研究人员通过紫外线诱变获得裂殖壶菌( Schizochytrium sp.)突变株UV1-3，其DHA产量达5.01 g/L（较野生型提高40.34%）。多组学分析揭示该菌株通过下调FAS通路基因( ACSL/SLC27A2/FabI )减少底物竞争，同时上调PKS核心基因( orfA/orfB/orfC )，并抑制TCA循环( HAL/proC )和氧化磷酸化( COX )实现碳氮流重定向。该研究为微生物DHA工业化生产提供了高产菌株和代谢调控新策略。

　　

海洋微藻裂殖壶菌( Schizochytrium sp.)因其卓越的二十二碳六烯酸(DHA)合成能力备受关注。研究人员采用紫外线诱变技术，成功培育出高产突变株UV1-3，其DHA产量突破5.01 g/L，较野生型S31显著提升40.34%。深入机制研究表明：该菌株通过精妙的代谢网络重构实现DHA增产——一方面下调脂肪酸合成酶(FAS)通路关键基因(包括酰基辅酶A合成酶ACSL、脂肪酸转运蛋白SLC27A2和烯脂酰ACP还原酶FabI)，有效减少前体物质分流；另一方面显著激活聚酮合酶(PKS)途径核心基因簇( orfA/orfB/orfC )的表达。更有趣的是，通过抑制细胞色素C氧化酶(COX)降低氧化磷酸化效率，并削弱三羧酸循环(TCA)活性(表现为组氨酸氨裂解酶HAL和脯氨酸合成酶proC表达下调)，成功将碳氮代谢流导向DHA生物合成。这项突破不仅为工业化DHA生产提供了高性能菌种，更揭示了微藻代谢调控的分子开关，为开发可持续的ω-3脂肪酸来源提供了理论支撑。