虾青素是一种高效的抗氧化色素，在食品、化妆品和制药中的应用越来越广泛，受到了极大的关注。裂殖壶菌被认为是用于 DHA 生产的优秀菌株，但内源性类胡萝卜素合成水平较低。

【SynBioCon】获悉，近期，中国科学院天津工业生物技术研究所李德茂等人在《Chemical Engineering Journal》发表题为“Reprogramming Schizochytrium cell factory for High-Yield production of astaxanthin via mutagenesis and metabolic engineering”的文章，构建了基于裂殖壶菌的双产品（虾青素 + DHA）共生产系统。

首先，作者通过电穿孔诱导结合颜色筛选，使裂殖壶菌的虾青素含量从 7.56 μg/g 提高到 55.17 μg/g。

随后，在诱变菌株的基础上，作者过表达虾青素合成途径的5 个关键基因 （idi、crtE、crtIBY、crtZ、crtW），使得虾青素含量增加至 374.85 μg/g。此外，作者通过区室化工程、利用定位蛋白PLIN将虾青素合成模块crtZ和crtW靶向细胞脂滴，虾青素含量提高到 400.38 μg/g。经发酵优化后，最终菌株在5 L发酵罐中的虾青素产量为29.53 mg/L（1.913 mg/g DCW），同时将 DHA 产量保持在 3.83 g/L（总脂质含量的 45%）。

综上，作者称该研究中的虾青素产量为目前报道的裂殖壶菌的最高水平，为推进裂殖壶菌中虾青素生物合成的商业可扩展性奠定了基础。

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