虾青素市场与行业概况 - 虾青素是目前已知最强天然抗氧化剂之一,其抗氧化活性是维生素E的500倍以上,具有抗癌、保护心血管、增强免疫等功效,广泛应用于饲料、保健品、化妆品及医疗领域[1] - 2022年全球虾青素市场规模达37亿美元,预计2032年将增长至110亿美元,年复合增长率11.9%[1] - 天然虾青素主要来源为雨生红球藻和红法夫酵母,其中红法夫酵母因发酵高效、成本低、提取便捷等优势成为工业化生产优选菌株,已获中国农业部饲料应用批准[1] 红法夫酵母技术突破 - 南京工业大学团队成功培育出常温(25°C)高产虾青素的红法夫酵母突变株LX6,突破传统低温发酵(20-22°C)能耗高(占生产成本30-50%)的产业瓶颈[3][5] - 突变株LX6在25°C下生物量提升2.5倍,虾青素产量提高6.1倍,含量增加2.5倍,200L反应器中产量达1120 mg/L(含量14.1 mg/g),创红法夫酵母生产纪录,同时降低能耗34.2%[5][12][15] - 研究通过多轮复合诱变和梯度筛选策略,从细胞形态、膜系统(不饱和脂肪酸比例增2.8倍)、氧化应激(ROS调控)及能量代谢(ATP/NADPH优化)多维度解析耐温机制[7][9] 分子机制与基因发现 - 鉴定出四个核心突变基因:IDH2、HMGR、CRTYB和FAD3,其中HMGR和CRTYB突变增强底物结合能力,IDH2和FAD3突变提升25°C下的酶稳定性[8] - 全局转录分析显示LX6中虾青素合成、TCA循环、脂质代谢等通路基因表达显著重编程,系统性支持耐温高产表型[9][11] 产业化与行业活动 - 该技术为虾青素等萜烯类产物的低成本工业化生产提供科学指导,获国家重点研发计划等资助[12] - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)将于8月在宁波举办,聚焦AI+生物制造、绿色化工、未来食品等领域产业化进展[14][16]
南工大姜岷和信丰学教授团队: 成功选育嗜温型高产虾青素的红法夫酵母并系统解析温度调控机制
合成生物学与绿色生物制造·2025-07-23 21:47