将大肠杆菌变为“细胞工厂”

本报讯(记者冯丽妃)江南大学教授李江华团队与合作者通过改造微生物“细胞工厂”,持续产出具有紫外线防护作用的化合物gadusol。该物质最终可用作防晒成分和抗氧化添加剂。相关研究近日发表于《生物技术趋势》。

gadusol存在于多种鱼卵及其他海洋生物中,有助于抵御紫外线损伤。团队没有从自然界中提取它,而是将微生物变成了“工厂”。他们在实验室常用的大肠杆菌中重构了斑马鱼合成gadusol的完整代谢通路,随后对微生物的遗传特性和培养条件进行了调整。这些改造使gadusol产量增长了近93倍,从每升45.2毫克增至约每升4.2克。在初步的紫外线防护测试中,这种实验室合成的化合物展现出了良好潜力。

在实验中,gadusol表现出的抗氧化活性与维生素C相当,意味着它可能有助于中和因紫外线照射产生的损伤细胞的自由基。这种抗氧化特性催生了一种基于颜色的筛选测试。在该测试中,当gadusol中和自由基时,原本紫色的化学信号会转变为黄色。这种颜色变化使研究人员能够快速识别出产量更高的细菌菌株。

传统防晒成分可能刺激敏感皮肤、危害海洋生物或依赖石油化工原料。gadusol兼具紫外线防护和抗氧化活性,有望成为一种具有吸引力的防晒霜和护肤产品成分。研究者表示,gadusol目前还不会很快进入人们的生活,不过这项研究为gadusol走向实际应用提供了起点。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2026.03.013