科学家开发出高产中链甘油三酯的工业微藻

来源：青岛能源学院2022-09-17 09336024

中链三酰甘油酯(MCT)是一种特殊的功能性油脂，临床上主要用于减肥、促进能量代谢和促进大脑退化人群的恢复。

中链三酰甘油酯(MCT)是一种特殊的功能性油脂，临床上主要用于减肥、促进能量代谢和促进大脑退化人群的恢复。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞研究中心与大连化物所高分辨率分离分析与代谢组学研究组合作，揭示了调控微藻细胞内MCT合成的分子机制，进而开发出一种具有高MCT产量的工业化产油微藻细胞工厂。相关研究成果已于近日发表在《植物生理学》(植物生理学)上。

MCT指的是含有三个中链脂肪酸(MCFA，由8至12个碳原子组成)的甘油三酯。MCT可以完全被肠黏膜吸收并进入细胞，无需胆盐，以脂肪酸的形式直接从门静脉进入肝脏。MCT能快速供给身体能量，不会在体内形成脂肪堆积，具有重要的保健作用。目前，MCT是通过棕榈油或椰子油的水解、过滤和再酯化生产的，但棕榈和椰子只能在热带和亚热带地区种植，通常只有约3%的植物干重以油的形式储存，因此行业迫切需要更高效和环保的MCT生产方法。

纳米球菌属。是一种能直接将阳光、海水和二氧化碳转化为甘油三酯(TAG)的工业产油微藻，TAG中含有20多种脂肪酸。有没有可能在设计标签上自定义脂肪酸的长度，从而利用微球菌实现MCT合成？通过MCFA介导的酵母异源表达和体外酶学实验，发现在微球菌属中只有两种型二酰甘油酰基转移酶(NoDGAT2)。可以把MCFA集合到MCT。其中NoDGAT2D是全科医生，可以组装C8到C18等各种链长的脂肪酸。而NoDGAT2H则是专门组装C8和C12 MCFA的专业技师。亚细胞定位实验进一步证明两个DGAT2都参与叶绿体中的标签组装。此外，微球菌属中上述两种DGAT2转录水平的合理调节。并结合其他外源MCT合成酶的表达，构建了高MCT产量的工程藻株。在产油高峰期，工程藻株的MCT含量比野生型提高了64.8倍。

TAG中脂肪酸的饱和度和链长是决定海藻油经济价值的两个关键指标。前期单细胞中心团队揭示了微球菌的机制。调节TAG中的脂肪酸饱和度。本研究进一步揭示了这种藻类调节TAG中脂肪酸链长度的机制。在此基础上，研究并实现了基于工业微藻的可定制结构油脂分子的生产，为CO2一步生物合成多种具有特殊性质的燃料和食用油产品奠定了基础。

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