《Bioresource Technology Reports》：Exploring the pharmaceutical potential of microalgae: A comprehensive overview of recent progress
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•微藻是生物活性化合物的可持续来源。•生物活性化合物具有强效的抗氧化、心脏保护和抗癌作用。•微藻生物活性物质为制药应用提供了充满前景的机会。•本文综述了微藻生物活性物质的最新研究进展及其治疗潜力。•本文重点介绍了微藻生物活性物质转化为治疗药物的挑战。引言过去二十年来，全球制药
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微藻是生物活性化合物的可持续来源。
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生物活性化合物具有强效的抗氧化、心脏保护和抗癌作用。
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微藻生物活性物质为制药应用提供了充满前景的机会。
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本文综述了微藻生物活性物质的最新研究进展及其治疗潜力。
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本文重点介绍了微藻生物活性物质转化为治疗药物的挑战。
引言
过去二十年来，全球制药市场经历了显著扩展，2023年的收入估计达到1.6万亿美元（Martins等，2025年）。与制药产业并行，消费者兴趣已转向天然产品，该领域也经历了强劲增长。据最新报告，全球天然植物类药物市场正在迅速扩大，预计到2033年将从2022年的1700亿美元增长至6000亿美元（复合年增长率（CAGR）为15%），而加工产品（胶囊、片剂、提取物）预计到2029年将达到1170亿美元，CAGR约为7.3%（Silveira和Boylan，2023年）。此外，天然化妆品市场预计到2030年将以5.3%的CAGR增长，从2023年估计的318.4亿美元开始（Farooqui和Aqeel，2025年）。各种生物体——包括植物、真菌、微生物，尤其是微藻物种——能够产生多种多样的天然生物活性化合物，为制药和个人护理行业的应用提供了巨大潜力（Herrero等，2015年；Jha等，2017年）。微藻是最杰出的生物体之一，因其富含生物活性分子，具有满足制药应用市场需求的强劲潜力（Chopra和Dhingra，2021年）。
在本综述中，我们从全面的视角阐述了微藻在制药领域的重要性。为此，我们根据微藻不同物种的生化组成和已报道的药理学活性，评估了它们的生物活性特性。各章节按照文献中描述的主要生物学效应进行组织，包括抗氧化、心脏保护和抗癌活性。相应地，本文对微藻来源作为药物化合物的研究进展进行了总结。尽管该领域的研究已进行了近四十年，但许多研究主要关注微藻生物量的生化组成及其组分的潜在应用。相比之下，将生物活性与药物开发、可放大生产和转化潜力联系起来的信息仍然相对有限。因此，本综述考察了微藻的药理学活性代谢物，重点关注它们的生物活性、支持其治疗潜力的证据强度（尤其针对I期临床试验）、生产它们的物种、可放大生产的展望，以及药物开发的关键障碍。
为了描绘这些特定主题可用数据的范围，本研究在范围综述（scoping review）框架内开展。文献检索主要覆盖2018年至2026年发表的英文研究，使用Web of Science、Scopus和ScienceDirect数据库进行检索。相关检索词包括微藻代谢物、生物活性化合物、制药应用、抗氧化剂、心脏保护、抗癌及相关药理学关键词。参考文献因其与微藻制药潜力的直接相关性而被选中，优先考虑具有实验生物活性证据、药理学相关代谢物表征、物种特异性生产数据以及支持治疗潜力的证据的研究。此外，综述主要用于描绘更广泛的趋势并定位原始文献来源。仅报告微藻生物量一般生化组成而未与药理学活性联系的研究被排除在外。
章节摘要
微藻生物活性化合物
微藻通过大气CO?固定在全球碳循环中发挥关键作用，并作为多功能生物工厂产生各种有价值的生物分子。它们合成的碳水化合物（淀粉、糖原、纤维素、半纤维素）含量根据菌株和培养条件的不同从10%到60%不等，并且在优化或胁迫条件下可以积累高达生物量70-80%的脂质——包括甘油三酯、磷脂、糖脂和甾醇（
抗氧化活性
近年来，微藻物种的抗氧化潜力成为研究人员关注的热点，初步调查通常侧重于筛选不同菌株以鉴定最具前景的生物活性。K. Wang等（2023年）和N. Wang等（2023年）对16个微藻菌株的抗氧化特性进行了筛选，并报道Euglena gracilis（衣更绿眼虫）、Arthrospira platensis（钝顶螺旋藻）、Nannochloropsis sp.（隐藻属）和Phaeodactylum tricornutum（三角褐指藻）显示出最高的抗氧化活性。
微藻在制药领域的纳米技术应用
治疗应用中的一个关键步骤是药物也会靶向体内的健康细胞。然而，这些问题可以通过药物递送系统和靶向不健康细胞来最小化。纳米技术由于其纳米级尺寸和与各种金属及化学化合物的相容性而具有巨大潜力。这些特性，加上其推动创新解决方案的能力——既造福社会又最小化环境影响——使其成为
当前格局：从微藻多样性到临床应用
微藻在生物活性化合物含量和抗氧化活性方面表现出强烈的自然变异性。它们的生物合成能力受到环境条件、菌株特异性因素和系统发育谱系的强烈影响。长期持续的研究努力和近期的突破显著增进了对分类学多样性如何影响这些代谢物在微藻类群中分布的理解。绿藻主要与类胡萝卜素相关。
结论
微藻代表了发现和发展具有药学相关性的生物活性化合物的一个充满前景但尚未充分开发的生物平台。本综述指出，微藻生物量及其衍生代谢物表现出广泛的生物活性，最显著的是抗氧化、心脏保护和抗癌作用。其中，抗氧化活性是最广泛研究的特性，因为其具有保护
CRediT作者贡献声明
Bahar Aslanbay Güler：撰写 – 初稿、概念构思。?a?la Yarkent：撰写 – 初稿、概念构思。Suphi S. Oncel：撰写 – 审阅与编辑、概念构思。Esra Imamoglu：撰写 – 审阅与编辑、概念构思。
资助声明
本研究未获得公共、商业或非营利领域任何资助机构的专门拨款。
致谢
本研究未获得公共、商业或非营利领域任何资助机构的专门拨款。
Bahar Aslanbay Güler|?a?la Yarkent|Suphi S. Oncel|Esra Imamoglu
