裂殖壶菌PKU#Mn4的ARTP诱变和基于烯草酮的突变体筛选用于增强二十二碳六烯酸的积累

本期为您推荐天津大学环境科学与工程学院汪光义教授研究团队发表在国际知名期刊《Mar Drugs》上的一篇文章，原文名称：ARTP Mutagenesis of Schizochytrium sp. PKU#Mn4 and Clethodim-Based Mutant Screening for Enhanced Docosahexaenoic Acid Accumulation。

文章摘要内容如下：

作为最重要的多不饱和脂肪酸 (PUFA) 之一，二十二碳六烯酸 (DHA, 22:6) 不仅有益于胎儿神经和视网膜的发育，还可以预防心血管疾病、高血压和血栓等多种人类疾病。由于对人类健康的多重益处，DHA 已成为全球市场需求量很大的重要功能性食品成分。然而，由于缺乏完整的 PUFA 生物合成途径，人类只能从膳食补充剂中获取 DHA。深海鱼类作为目前DHA的主要来源，一般是从海洋微生物，特别是海洋微藻和原生生物中获取PUFA。不幸的是，鱼油的供应受到食品安全、环境和毒性问题的限制，因此需要进一步研究开发有效和可持续的 DHA 替代来源。

在这项研究中，我们应用常压室温等离子体 (ARTP) 工具来获得先前分离的裂殖壶菌菌株的突变文库(即，PKU#Mn4)。两轮 ARTP 诱变加上乙酰辅酶 A 羧化酶 (ACCase) 抑制剂 (clethodim) 筛选产生的突变体 A78 不仅表现出更好的生长性能、葡萄糖摄取和 ACCase 活性，而且还增加了 (54.1%) DHA 含量。与在未优化培养基中培养的突变体 A78 相比，培养基成分的优化和补充使 DHA 含量分别提高了 75.5% 和 37.2%。有趣的是，在添加生物素、柠檬酸或柠檬酸钠的培养基中，突变体 A78 的 ACCase 活性明显高于未添加的培养基。该研究为改善含油微生物中 DHA 的积累提供了一种有效的生物工程方法。

文章精彩内容如下：

图 2. 突变体 A78 和在 M4 培养基中培养的 WT 菌株之间的生物量、葡萄糖消耗和 ACCase 活性的动态比较

图 4. 在（a）具有最佳葡萄糖、酵母提取物和海盐水平的 M4 培养基和（b）具有最佳生物素、柠檬酸和柠檬酸钠水平的 M4 培养基中培养的突变体 A78 的生物量和脂肪酸含量

图 6. 不同培养基条件下突变体 A78 的生物量和脂肪酸含量的比较