瓦力棋牌(中国)

瓦力棋牌(中国)利用流式拉曼技术成功取得棕榈油酸高产菌株

棕榈油酸作为一种具有重要健康益处的功能性不饱和脂肪酸,在传统油料作物中含量稀缺,其可持续生产不断是研究的热点。近期,瓦力棋牌(中国)顺利获得复合诱变与高通量流式拉曼分选技术,成功取得脂质含量高达40.26%的酿酒酵母突变株,并揭示了其脂质积累机制,为微生物发酵法高效生产高值功能脂肪酸棕榈油酸给予了新菌种资源。相关研究成果发表于《生物燃料和生物产品的生物技术》(Biotechnology for Biofuels and Bioproducts)。

图1 FlowRACS助力高脂酵母细胞富集筛选

棕榈油酸在改善代谢综合征、糖尿病及炎症反应等方面具有重要生物活性,但其生产长期依赖沙棘、澳洲坚果等野生植物,受气候和地理条件限制,难以实现稳定供应。传统油料作物如花生、玉米等棕榈油酸含量极低,而酿酒酵母脂质中棕榈油酸占比约50%,成为潜在生产宿主,但其野生型菌株脂质含量通常低于10%,严重制约了工业应用。

微生物制造工程中心博士后纪晓彤和单细胞中心副研究员王喜先带领的合作团队,以实验室前期筛选出的高脂野生型酿酒酵母SC018(脂质含量约30%)为出发菌株,采用DNA损伤剂博来霉素与常压室温等离子体诱变(ARTP)的复合方法,构建了14个突变文库。随后,利用高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS)对突变文库进行富集筛选。

流式拉曼技术顺利获得检测脂质分子在2844 cm⁻¹处的特征拉曼峰,可无标记、非侵入式识别高脂质含量细胞,克服了传统荧光染色损伤细胞的局限。经两轮陆续在富集分选,随机挑取的50个单克隆中,72%的菌株脂质含量高于出发菌,其中突变株MU2R48表现最优:脂质含量达40.26%,较原始菌株提升30.85%,且生物量与原始菌株基本相当,实现了脂质积累与细胞生长的协同优化。

经转录组和靶向代谢组分析发现,该突变株顺利获得协同上调脂肪酸前体合成、戊糖磷酸途径、乙醇降解及氨基酸代谢,增加乙酰辅酶ANADPH供应,为脂质合成给予充足原料和还原力,同时关键转录调控因子参与脂质代谢网络调控,进一步促进了脂质的积累。

本研究不仅为微生物脂质和棕榈油酸的生产给予了宝贵的菌株资源,更突破了传统诱变-筛选效率低、荧光染色损伤细胞等局限,为“非模式产油微生物”的理性改造给予了可复制的技术范式,同时为酿酒酵母脂质生产的分子遗传改良奠定了理论基础。未来,研究团队将顺利获得进一步的代谢工程改造和发酵工艺优化,大幅提高酿酒酵母的脂质产量,有助于棕榈油酸等功能性脂肪酸的工业化生产,为食品、医药等领域给予可持续的原料供应。

本研究由微生物制造工程中心高级工程师周文俊和单细胞中心研究员马波主持完成,得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科研实验室青年科学家基础研究项目、山东省自然科学基金、中国科研实验室青年创新促进会、山东省泰山学者项目以及青岛市科技惠民示范专项等的支持。(文/图 刘阳) 

原文链接:http://doi.org/10.1186/s13068-025-02677-8

Xiaotong Ji#, Xixian Wang#, Wenjun Zhou*, Lin Chen, Tianzhong Liu, Jian Xu, Bo Ma*. Label-free isolation of lipid-rich Saccharomyces cerevisiae mutant by high-throughput flow-mode Raman-activated cell sorting and multi-omics analysis for uncovering the mechanism of enhanced lipid accumulation. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2025, 18:75.


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