韩国科学技术院表示，生物化学工程系特聘教授 Lee Sangyeop 研究团队成功开发出一种可大量生产叶黄素的微生物菌株，并于13日对外公布。
此前利用微生物代谢工程生产叶黄素的研究中，虽然会生成大量副产物，但叶黄素的积累量却受到限制，被认为存在这一局限。分析认为，这是因为在叶黄素合成代谢途径中存在特定瓶颈步骤，导致代谢流动无法顺畅进行。
为此，研究团队为改善在叶黄素生产路径中起主要瓶颈作用的代谢反应，引入了电子通道化（electron channeling）策略。
电子通道化是指在生物体内或人工生物合成系统中，通过控制电子移动路径，使特定酶反应能够更快速、更高效发生的一项技术。
在此基础上，研究团队将合成叶黄素所需的酶紧密排列在优化的蛋白质结构（支架）系统中，提高酶周围底物和电子的浓度，从而有效增强叶黄素合成代谢流。
研究团队还构建了利用葡萄糖即可高效生产叶黄素的微生物平台。
研究结果显示，研究团队在54小时内成功生产出1.78g/L 的叶黄素。其生产效率为每小时32.88mg/L，相较于以往从植物或微藻中提取叶黄素的方法，这一工艺在快速性和效率方面更具优势，证明了其实现叶黄素大规模生产的意义。
尤其是本次研究中，团队将一类工业应用度高、且被归类为安全菌株（一般认为安全；Generally Recognized As Safe，GRAS）的“谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）”作为新的生产宿主加以利用。
博士课程研究生 Eun Hyeonmin 表示：“本研究通过利用微生物安全菌株消除叶黄素生产中的瓶颈，建立了有助于提升产业竞争力的环保工艺，具有重要意义。”
另外，本次研究由生物化学工程系博士课程研究生 Eun Hyeonmin 与博士 Cindy 共同担任第一作者参与完成。
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