Page 189 - 《广西植物》2025年第4期
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４ 期 周毅航等: 杜氏盐藻的基础生物学和开发应用研究进展 ８ ０ ３
杜氏盐藻生长和物质积累的影响ꎬ证明优化培养 现杜氏盐藻的工业化生产ꎮ 基因工程育种是藻种
条件可以有效提高藻的生物量或增加目标产物的 改良和养殖业降本增效的有效手段( Ｔｏｒｒｅｓ￣Ｔｉｊｉ ｅｔ
积累ꎮ 但是ꎬ杜氏盐藻的大规模商业化应用仍然 ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 近年来ꎬ关于杜氏盐藻的分子生物学
要解决诸多问题ꎮ 研究日渐增多ꎬ相关研究帮助我们从分子水平上
杜氏盐藻产业的降本增效是推动杜氏盐藻相 认识杜氏盐藻ꎬ为杜氏盐藻的基因工程育种提供
关研究的主要原动力之一ꎮ 由于杜氏盐藻养殖多 理论和技术支撑ꎮ 但是ꎬ相较于莱茵衣藻、蓝藻等
采用开放式养殖系统ꎬ日照、气温、雨水、盐度等环 模式微藻ꎬ杜氏盐藻分子生物学研究的成果数量
境因子的不可控变化都显著影响产出ꎬ要进行精 和深度都处于较初级水平ꎬ存在基因组注释不完
细化管理则必然增加物料、能源、人工等方面的成 整ꎬ遗传转化效率低ꎬ载体工具少ꎬ转基因藻株不
本ꎬ因此针对养殖过程每个环节的降本增效研究ꎬ 稳定且易退化等问题ꎬ尤其是 ＴＡＬＥＮ、ＣＲＩＳＰＲ 等
是未来值得关注的方向ꎮ 此外ꎬ研究工业废烟气 基因编辑技术在杜氏盐藻上的编辑效率较低ꎬ始
在微藻养殖业的应用可以显著降低碳源成本ꎬ形 终困扰着遗传育种研究的开展ꎮ 因此ꎬ未来的研
成从固碳除废到生产附加产品的多模式多组合的 究应继续改进杜氏盐藻的遗传转化效率ꎬ构建更
绿色低碳产业链ꎬ通过兼具环境治理和附加产业 多高效的载体工具ꎬ发展最新的基因编辑技术ꎬ从
增值来扩大社会效益和经济效益ꎬ间接降低成本ꎬ 根本上提高杜氏盐藻的基因工程育种水平ꎮ
如“杜氏盐藻烟气固碳—生物质生产” 的固碳减排 在应用端ꎬ杜氏盐藻及其活性物质在医药健
生产模式ꎮ 目前ꎬ针对养殖领域的研究大多在实 康领域的应用潜力已被众多研究所证实ꎬ但要真
验室环境下完成且多数是单因素实验ꎬ未来研究 正应用于大健康市场ꎬ依然要解决市场准入问题ꎮ
需更多地将实验室环境下的研究结果与生产实际 杜氏盐藻已进入新资源食品目录« 关于批准茶叶
相结合ꎬ并到大规模养殖环境中去开展多因素试 籽油等 ７ 种物品为新资源食品的公告(２００９ 年第
验验证ꎬ指导养殖模式创新和条件优化ꎬ实现成果 １８ 号)»ꎬ可以直接用于食品行业ꎬ但医药健康领
转化ꎮ 域的法律法规和技术标准要求更加严格ꎬ杜氏盐
杜氏盐藻的采收和加工也是一个成本较高的 藻大健康产品要推向消费者ꎬ就必须基于基础研
环节ꎮ 离心分离、过滤、沉降和絮凝等采收技术均 究的成果ꎬ指导相关产品的安全性和药理药效的
有优化和降本空间ꎮ 杜氏盐藻用于 β￣胡萝卜素、 认证研究ꎬ完成临床试验ꎬ实现产品的认证、注册
燃料、食品和饲料的商业化生产过程中ꎬ因产品附 和上市销售ꎮ
加值的不同而导致所能承受的加工成本有差别ꎬ 综上所述ꎬ杜氏盐藻作为一种应用前景广阔
不同产品的加工和提取方法是特定的ꎬ需研发适 的经济微藻ꎬ未来研究的出发点应服务于产业化
合杜氏盐藻的活性成分提取工艺、设计合理的加 需求ꎬ通过养殖模式创新、培养条件优化、生产工
工流程ꎬ如在活性化合物提取中ꎬ杜氏盐藻细胞壁 艺优化、基因工程育种和加强成果转化实现产业
的缺乏使其在收获过程中容易导致细胞破裂ꎬ有 降本增效ꎬ通过安全性、药理药效和临床研究推动
价值的化合物流失到盐水中ꎬ影响下游加工ꎮ 因 杜氏盐藻在高附加值医药健康领域的应用ꎮ
此ꎬ可以针对该问题开展工艺研究ꎮ
微藻产业降本增效的另一条有效途径是藻种
改良ꎮ 藻种改良可以增强杜氏盐藻的生长代谢能 参考文献:
力ꎬ帮助藻细胞克服不利环境条件对其生长代谢
ＡＢＤＥＬ￣ＤＡＩＭ ＭＭꎬ ＦＡＲＯＵＫ ＳＭꎬ ＭＡＤＫＯＵＲ ＦＦꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
的影响ꎬ如增强藻种的光合作用和固碳能力ꎬ缩短 ２０１５. Ａｎｔｉ￣ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ ａｎｄ ｉｍｍｕｎｏｍｏｄｕｌａｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
生长周期ꎬ加快养殖池的周转ꎻ增强藻种合成特定 Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｔｏ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ ｉｎ ａｃｅｔｉｃ
生物活性物质的能力ꎬ提高养殖效益ꎻ增加藻种的 ａｃｉｄ￣ｉｎｄｕｃｅｄ ｒａｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｌｉｔｉｓ [ Ｊ ].
渗透压适应范围ꎬ以应对开放式养殖系统水体遇 Ｉｍｍｕｎｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｉｍｍｕｎｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙꎬ ３７(２):
１２６－１３９.
到暴雨时的盐度剧烈下降ꎬ防止藻细胞破裂死亡ꎻ
ＡＢＯＭＯＨＲＡ ＡＥꎬ ＥＬ￣ＮＡＧＧＡＲ ＡＨꎬ ＡＬＡＳＷＡＤ ＳＯꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
或开发异养型藻种ꎬ实现杜氏盐藻的发酵培养ꎬ便
２０２０. Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ ｙｉｅｌｄ ｆｒｏｍ ａ ｈａｌｏｐｈｉｌｉｃ ｇｒｅｅｎ
于对温度、光照、ＣＯ 浓度、盐度等的精确控制ꎬ实
２ ｍｉｃｒｏａｌｇａ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｙｐｅｒｓａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
