合成營養成分玉米黃素 菌株培養成本低產量高

2019年12月11日 09:29農業科技報

玉米黃素是光合生物的重要色素,具有保護細胞免受高光損傷的作用。它也是視網膜黃斑重要色素,具有保護眼睛、維護視覺和認知等功能。近日記者從中科院昆明植物研究所了解到,該所黃俊潮研究員率領的研究團隊,在利用工業微生物生產玉米黃素的研究方面取得了重要進展。

大量研究表明,玉米黃素具有抗氧化、預防黃斑衰退、治療白內障、預防心血管疾病、增強機體免疫力、減緩動脈粥樣硬化等健康功效。它不能由人和動物自身合成,必須從食物中攝取。但人體每天需攝取數毫克的玉米黃素,日常飲食只能獲得微克水平,大多數人因此缺乏玉米黃素。

黃俊潮研究員向記者介紹,通過比較功能基因組學分析和代謝工程改造,團隊成功獲得一株新的、能合成和積累玉米黃素的鞘氨醇單胞菌DIZ工程菌株。隨后,經過優化培育,他們驚喜地發現,在發酵罐吃住4天后,這種“菌寶寶”竟然可得到每升培養物含479毫克的玉米黃素,以及22克胞外多糖。這也是業界首次對鞘氨醇單胞菌實現遺傳操作,獲得高產玉米黃素的安全工程菌株。

“通過進一步的改良,有望實現玉米黃素產量翻番的目標,從而解決目前玉米黃素供不應求、價格高等問題。”黃俊潮告訴記者。

黃俊潮研究員介紹,雖然從玉米提取玉米黃素的技術成熟,但其產量低、成本高,只能作為玉米加工業的副產品看待。通過代謝工程改造的微生物——鞘氨醇單胞菌DIZ菌株,玉米黃素產量遠高于用玉米提取的產量。且微生物擁有生長周期短、生物量高以及大規模發酵培養等優勢,利用微生物生產自然資源稀缺的玉米黃素,將是產業的主流方向。

(據《科技日報》)

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