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陈峰教授团队在Renewable & Sustainable Energy Reviews和Bioresource Technology发表微藻代谢论文

发布时间:2021-09-09 | 浏览次数:

近日,2020欧洲杯在线网投陈峰教授团队在能源领域权威期刊《Renewable & Sustainable Energy Reviews》(影响因子:14.982,中科院一区)发表论文题为“Powerful tools for productivity improvements in microalgal production”的综述论文。博士生孙翰为第一编辑,陈峰教授为通讯编辑,2020欧洲杯在线网投为第一完成单位和通讯单位。


目前,微藻是具有巨大前景的未来食物来源以缓解全球日益增长的蛋白质和热量需求,但其生产仍面临经济可行性的挑战。本文从提高产率和能源效率角度,综述了微藻生产中的菌种筛选、微藻培养、细胞收获和破壁等方面的有效方法和策略。其中,微藻培养技术的应用因能极大提高产率,对实现微藻产业化生产尤为重要。将微藻生长特性与代谢通量、酶水平联系起来的动态代谢网络为目标产品的工业生产提供代谢工程方面的见解。因此,本文重点综述动力学模型、代谢流分析包括代谢流平衡分析和基于同位素标记的代谢流分析,与基因手段包括基因沉默和CRISPR-Cas9应用的优点与挑战,并提出潜在的解决策略以提供一条具有成本竞争力的微藻生产途径。



基于综述中的动态碳代谢网络,陈峰教授团队应用生长动力学模型、基于13C同位素代谢流分析、靶向代谢物测定和酶活分析手段,系统研究指数流加对佐夫色绿藻内氨基酸、脂肪酸和虾青素合成的调控机制。研究显示指数流加提高佐夫色绿藻生物量至61.15 g L-1、增加蛋白质中必需氨基酸组成与油脂中C18:1组成,在微藻生物柴油和优质蛋白质生产方面表现出巨大潜力。在碳代谢层面,指数流加抑制光系统和Rubisco活性限制佐夫色绿藻光合效率,但强化呼吸作用为产物代谢提供更多的物质和能力;指数流加提升代谢通量和丙酮酸和乙酰辅酶a的含量,增加类胡萝卜素和油脂的合成能力。经济分析表明,指数流加将佐夫色绿藻生产成本从2.39 $/kg降低至1.99 $/kg,有效提高微藻生产的经济可行性。本研究发表于国际生物资源权威期刊《Bioresource Technology》(影响因子:9.642,中科院一区),论文题为“Systematic metabolic tools reveal underlying mechanism of product biosynthesis in Chromochloris zofingiensis”,博士生孙翰为第一编辑,陈峰教授为通讯编辑。



上述研究工作均得到广东省重点领域研发计划(2018B020206001)、珠江创新创业团队(2019ZT08H476)以及孔雀团(KQTD20180412181334790)项目的资助。


论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125406

https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111609

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