Biosynthesis and manufacture of microbial oils and vegetable oils

SU Juanjuan, ZHENG Jiawen, MIAO Runze, HAN Peng, WANG Shi’an, LI Fuli

Synthetic Biology Journal DOI: 10.12211/2096-8280.2024-093

Fig. 1 Metabolic pathways for microbial synthesis of various long-chain/very long-chain unsaturated fatty acids
(OA, oleic acid; LA, linoleic acid; ALA, alpha-linolenic acid; GLA, gamma-linolenic acid; EDA, eicosadienoic acid; DGLA, dihomo-gamma-linolenic acid; STA, stearidonic acid; ETrA, eicosatrienoic acid; ETA, eicosatetraenoic acid; DPA, docosapentaenoic acid; Des, desaturase; Elo, elongase; KCS, 3-ketoacyl-CoA synthase. The dashed line represents a multi-step reaction)

微生物发酵是一种前景广阔的油脂生产方式，尤其是在生产高值油脂方面具有巨大潜力。通过基因工程、代谢工程等手段，不仅能够提高生产效率，还可以实现对油脂成分的定向调控。然而，大多油料作物缺乏合适的延长酶和去饱和酶，导致植物油中缺少长链多不饱和脂肪酸。同时，使用动物来源的鱼油等高值油脂又会造成过度捕捞行为，且获取较为困难［58］。因此，微生物在高值油脂的生产中具有天然优势。图1展示了微生物合成多种长链/超长链不饱和脂肪酸的代谢途径。目前，微生物生产ARA、EPA和DHA已实现商业化，微生物合成GLA、神经酸、糖脂等也逐渐受到重视。