生物学杂志 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3): 80-.doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.03.080
张啟宁1, 崔心江2, 焦峪娟2, 章文明1, 姜万奎1, 蒋羽佳1, 郭 峰1, 信丰学1,2
ZHANG Qining1, CUI Xinjiang2, JIAO Yujuan2, ZHANG Wenming1,JIANG Wankui1, JIANG Yujia1, GUO Feng1, XIN Fengxue1,2#br#
摘要: 本综述系统介绍了紫色杆菌素这一天然来源的紫色色素的化学特性及其广泛的生物活性,简述了其在医药、农业以及食品工业中的潜在应用价值。回顾了紫色杆菌素从天然来源提取得到的研究历史,并分析了其在大规模生产中因产量有限、合成机制复杂等问题而面临的发展瓶颈。近年来,合成生物学和代谢工程的快速发展为紫色杆菌素的高效生物合成提供了新思路。文章重点回顾了紫色杆菌素生物合成基因簇的结构与调控机制,阐述了在大肠杆菌、解脂耶氏酵母及其他模式菌株中构建异源表达系统所取得的技术进展。此外,本文总结了以农业副产物和工业废弃物为发酵原料,用来降低生产成本和提高环境友好性的研究趋势,探讨了通过优化发酵工艺参数等非代谢工程策略以提高紫色杆菌素生产的效率。由于当前紫色杆菌素的工业化进程仍受到发酵周期长和合成路径效率低等多重因素的制约。基于已有研究成果,本文得出紫色杆菌素高效可持续生产的关键在于打通基因调控网络、增强细胞工厂的资源利用效率。为此,提出了优化基因表达、改进发酵方案和利用低成本原材料以促进紫色杆菌素高效可持续生产的策略。
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