
近日,我院王潮岗副教授课题组在国际期刊《Bioresource Technology》(中科院一区TOP)发表研究论文,题为《Enhanced microbial lipid production under two-stage halo-alkaliphilic co-culture conditions by Phaeodactylum tricornutum and Cryptococcus curvatus》。本研究聚焦于微生物油脂生产中普遍存在的几个关键瓶颈,包括油脂产量偏低、灭菌成本高、溶氧受限,以及木质纤维素来源的抑制物耐受性不足等问题,提出了一种由三角褐指藻与弯曲隐球酵母构建的两步法耐盐耐碱共培养策略,并系统考察了该体系在海水培养、非无菌条件、高盐高碱环境以及木质纤维素衍生酚类抑制物存在条件下的产脂表现,为低成本、绿色化微生物油脂生产提供了新的思路。
图1 两步法微藻酵母共培养体系的总体设计与应用场景
该研究首先建立了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)与弯曲隐球酵母(Cryptococcus curvatus)的两步法共培养体系,并系统比较了不同接种比例下的油脂合成表现。结果表明,在以葡萄糖为碳源的两步法培养条件下,共培养体系的油脂积累能力显著优于它们各自的单培养情况。其中,微藻酵母接种比1:2时油脂产量最高达到11.5 g/L,脂质含量为59.4 %;接种比1:1时,油脂产量达7.2 g/L,较单培养油脂产量提高2.9倍,表现出良好的脂质增产效果,说明两步法微藻酵母共培养可明显提升培养体系的底物利用和油脂积累能力。
图2 两步法共培养显著提升微生物油脂积累
进一步研究发现,该体系在复杂的工业生产条件下仍具有较好的稳定性。在含1.1 g/L香草醛(木质素水解的酚类抑制物)的水解液中,两步法共培养体系仍保持较强的产脂能力,最高油脂产量达到9.2 g/L,显著高于酵母单培养的0.8 g/L。此外,在非无菌、pH 10 和35 g/L NaCl条件下,该体系仍可获得5.9 g/L的油脂产量,体现共培养系统具有极强的稳定性,显示其在高盐、高碱及非灭菌低成本培养条件下的应用潜力。

图3 两阶段共培养在木质纤维素抑制物胁迫下仍保持较强产脂能力
总体来看,该研究构建的两步法耐盐碱微藻-酵母共培养体系,在常规培养条件和多种工业相关胁迫条件下均表现出较好的产脂能力,研究成果为海水体系下微生物油脂的规模化、绿色化生产提供了新的参考。
深圳大学为唯一作者单位,生命与海洋科学学院硕士研究生巢恒燊及博后Rasool Kamal为共同第一作者,王潮岗副教授为唯一通讯作者,硕士生骆嘉希参与了该研究。该工作得到了国家重点研发计划、广东省自然科学基金和深圳市科技计划项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134407