杜氏鹽藻的基礎(chǔ)生物學(xué)和開發(fā)應(yīng)用研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：Q946 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-3142（2025）04-0793-16

Research advances on basic biology and development and application of Dunaliella

ZHOU Yihang，CHEN Xiaoqian，YANG Min，YANG Yanan，GAO Chenghai， YI Xiangxi， HUANG Bingyao

（Institute of Marine Drugs，Guangxi Key Laboratory of Marine Drugs，Guangxi University ofChineseMedicine，Nanning53o20o，China）

Abstract：Dunaliellaisagreensalt-tolerantsingle-cell microalgathatcanaccumulatelargeamountsof high-value products such ascarotenoids，lipids，and proteins，demonstrating significantapplication potential in medicine，food， and bioenergy.Thispaper providesanoverview of：（1） Basic biological research on Dunaliella，including its fundamental characteristicsand the effectsof light，temperature，pH，salinity，nutrient element，and plantgrowth regulatorysubstance on its growth and substance accumulation；（2）The advancements in molecular biology researchon

Dunaliella.These studiesserveas theoreticalandtechnicalreference for Dunaliella’slarge-scalecultivationandgenetic breeding;（3）The development andapplication of Dunaliellaand its bioactive components in medicine，food and bioenergy.This section elaborates onthe applicationvalueof Dunaliellaand guides itscomprehensivedevelopmentand utilization，andprovides areference for itscomprehensivedevelopmentandutilization of Dunaliell;（4）The future research directions that require keyfocusareoutlined，namely promotingcostreductionandeficiency improvement in theindustrythrough innovations in cultivationmodels，optimization of culture conditions，refinement of production processes，genetic engineering breeding，and strengthening the translationof research outcomes.Aditionaly，advancing theapplication of Dunaliellain high-value-added pharmaceutical and healthcare fields through safetyassessments， pharmacological efficacy studies，and clinical research.

Key Words：microalgae，Dunaliella，carotenoid，basic biology，development and application

杜氏鹽藻是一種獨(dú)特的耐鹽微藻，屬于綠藻門（Chlorophyta）、團(tuán)藻目（Volvocales）和多毛藻科（Poly-blepharidaceae）。杜氏鹽藻是具有雙鞭毛結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物，能夠在水體中自由游動(dòng)，可以利用光照、二氧化碳和水合成有機(jī)物質(zhì)，為自身提供能量和營養(yǎng)。杜氏鹽藻在海洋生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位，在世界范圍內(nèi)的高鹽環(huán)境中是主要的初級(jí)生產(chǎn)者，特別是在其他產(chǎn)氧光合生物無法生長(zhǎng)的極高鹽濃度下，杜氏鹽藻利用光合作用產(chǎn)生的甘油可以作為滲透穩(wěn)定劑和相容性溶質(zhì)，并且可能是高鹽生態(tài)系統(tǒng)中古生菌和細(xì)菌異養(yǎng)群落的主要碳源（Oren，2014，2017）。解析杜氏鹽藻耐鹽機(jī)制，挖掘關(guān)鍵耐鹽基因，并將其運(yùn)用于農(nóng)作物育種，將幫助人類培育更加耐鹽的作物新品種。此外，杜氏鹽藻及其相關(guān)制品在醫(yī)藥、食品和生物能源等領(lǐng)域都具有巨大的開發(fā)和應(yīng)用潛力。例如，杜氏鹽藻富含的 β -胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、多糖、抗氧化劑和其他高價(jià)值產(chǎn)物，可以廣泛應(yīng)用于食品和生物醫(yī)藥領(lǐng)域（Mobinamp;Alam，2017）；富含的油脂可以作為生物柴油的生產(chǎn)原料，從而減少對(duì)化石燃料的依賴。因此，深入研究杜氏鹽藻生物學(xué)特性，有助于人們更好地了解藻與環(huán)境的互作關(guān)系，解析其生長(zhǎng)代謝特征，為其潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。

1杜氏鹽藻的基礎(chǔ)生物學(xué)研究

1.1杜氏鹽藻的基本特征

杜氏鹽藻屬包括28個(gè)已知種（其中23種出現(xiàn)在鹽水環(huán)境中），分為Pascheria和Dunaliella2個(gè)亞屬，其中Dunaliella亞屬又分為4個(gè)部分，即TertiolectaeDunaliellaVirids和Peirceinae。所有屬于Pascheria亞屬的物種都發(fā)現(xiàn)于淡水，但存在一些細(xì)胞學(xué)的爭(zhēng)議，認(rèn)為它們的分類群根本不屬于杜氏鹽藻屬（Gonzálezetal.，2019）。杜氏鹽藻在自然界中廣泛分布，尤其是在高鹽堿環(huán)境，如沿海海鹽田（Dolapsakis et al.，2005；Garcia et al.，2007）和高鹽度鹽湖（Singhetal.，2017）都展現(xiàn)出驚人的生命力。杜氏鹽藻可以在鹽度為0.032～ 的水生環(huán)境中生長(zhǎng)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最耐鹽的單細(xì)胞真核藻類（Voznesenskiyetal.，2019；Abomohraetal.，2020），這種適應(yīng)能力可能依賴于其細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)來控制胞內(nèi)甘油代謝，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡（Chenamp;Jiang，2009；Lvetal.，2021）。在形態(tài)上，杜氏鹽藻是具有雙鞭毛結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物，缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，但有一層獨(dú)特的黏液外膜，是糖蛋白和神經(jīng)氨酸組成的天然原生質(zhì)體，這使得它們?cè)谑艿酵饨鐗毫r(shí)更容易變形，從而幫助杜氏鹽藻更好地適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件（Ginzburg，1988）。

1.2影響杜氏鹽藻生長(zhǎng)和物質(zhì)積累的環(huán)境因子

1.2.1光照杜氏鹽藻是一種光合自養(yǎng)生物，它的生長(zhǎng)主要依賴于光合作用。在這個(gè)過程中，杜氏鹽藻能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能且固定 。Sui等（2019a）比較不同光照強(qiáng)度和氮元素條件對(duì)Dunaliellasalina產(chǎn)生蛋白質(zhì)和類胡蘿卜素的協(xié)同影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量在高光照強(qiáng)度（ 1 1 0 μ m o l photons ）下比低光照強(qiáng)度（70μ m o l photons ）下增加 7 7 % 。優(yōu)化培養(yǎng)條件（N-饑餓 + 高光照）后，必需氨基酸指數(shù)（EAAI）為1.1、類胡蘿卜素含量為 。杜氏鹽藻不僅會(huì)受到光照強(qiáng)度的影響，而且還會(huì)受到光周期的影響。在Sui等（2019b）的另一項(xiàng)研究中，通過比較兩個(gè)不同光周期（ 2 4 h 連續(xù)光照和 的光照/黑暗循環(huán)）下培養(yǎng)的 D ：salina發(fā)現(xiàn)，收獲期連續(xù)光照條件下干生物量為 ，光照/黑暗循環(huán)條件下干生物量為 。此外，不同波長(zhǎng)的光也會(huì)影響杜氏鹽藻生物活性物質(zhì)的積累， Δ X u 和Harvey（2019）的研究發(fā)現(xiàn)，， D salina的光合作用和類胡蘿卜素生物合成之間的電子分配取決于紅色光子通量強(qiáng)度以及紅光感受器（光敏色素）引起的八氫番茄紅素合成酶上調(diào)。紅光對(duì)類胡蘿卜素生物合成和積累的控制可降低活性氧（reactive oxygen species，ROS）的形成速率，并增加抗氧化劑緩沖池的大小。Lan等（2022）的研究證明，在紅光脅迫下， β -胡蘿卜素和 β -隱黃質(zhì)的含量分別比野生型高1.8倍（含量為 3 . 3 μ g · ）和1.23倍（含量為 ），這表明紅光條件可能更有利于 β -胡蘿卜素的積累。MohebiNajafabadi和Naeimpoor（2023）采用兩個(gè)階段（混合光和單色光）光照脅迫培養(yǎng) D salina發(fā)現(xiàn)，第一階段混合紅藍(lán)光照明對(duì) D .salina的生長(zhǎng)最有利，生物量最高可達(dá)（ ） ，第二階段使用單色藍(lán)光照明所得脂質(zhì)（ ）、淀粉（ 和 β -胡蘿卜素（ 0 . 4 m g ： ）的產(chǎn)量，與對(duì)照相比分別提高了 80 % ！70 % 和 8 1 % 。

1.2.2溫度根據(jù)藻株的不同， D .salina在20～40C 的溫度范圍內(nèi)可正常生長(zhǎng)。 D .salina可以承受低至零度及以下的溫度，但在高于 的溫度下通常不能存活（Al-Muhtesebamp;Emeish，2015）。 等（2016）研究發(fā)現(xiàn)， D . salina（KU XI、KU 10、KU31）生長(zhǎng)的最適光照和溫度分別是135.3 和 ，但在 ： 和 條件下的 β -胡蘿卜素產(chǎn)量最高（117.99 ）。Abu-Rezq等（2010）研究了溫度對(duì)D .salina生長(zhǎng)的影響，在AFMED培養(yǎng)基中培養(yǎng)15d，在 溫度范圍內(nèi)（設(shè)置溫度間隔為 的溫度梯度培養(yǎng)條件）監(jiān)測(cè)杜氏鹽藻的生長(zhǎng)狀況，結(jié)果顯示杜氏鹽藻在較低溫度下生長(zhǎng)更快。Srirangan等（2015）研究了4種杜氏鹽藻屬植物（D.viridis、D.salinaLB2OO、D.tertiolectaLB999、D.primolectaLB1000）在溫度和光照變化下的生長(zhǎng)和脂質(zhì)積累，將杜氏鹽藻在兩種不同光照（ 光照 / 1 2 h 黑暗周期、LD或連續(xù)光照、LL）和溫度（25C 或 ）條件下培養(yǎng) 1 4 2 h 。4種不同的杜氏鹽藻對(duì)光照時(shí)間和溫度變化均表現(xiàn)出不同的反應(yīng)：D.salina和 D .viridis在 高溫下產(chǎn)生大量脂質(zhì)； D ：tertiolecta在 連續(xù)光照下有少量的脂質(zhì)產(chǎn)生，但在 下沒有； D ：primolecta在2種條件下均未檢測(cè)到脂質(zhì)積累； D ：salina在 時(shí)的生物量大于 ；而另外3種杜氏鹽藻在 時(shí)具有與 相同或更高的生物量。這表明杜氏鹽藻對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)具有基因型特異性。綜上表明，在 范圍內(nèi)， D ：salina在較低溫度下有利于生長(zhǎng)和 β -胡蘿卜素積累，但在 高溫下具有更高脂質(zhì)含量。

1 . 2 . 3 p H 值培養(yǎng)基的 Δ p H 值是影響微藻生長(zhǎng)代謝的重要環(huán)境因素之一。杜氏鹽藻對(duì) Δ p H 的耐受性較好，能在 Δ p H 值為 0 ～ 1 1 的范圍內(nèi)存活，但杜氏鹽藻生長(zhǎng)的最佳 值范圍為9～11，最優(yōu)培養(yǎng)條件的初始 Δ p H 值為8.0（牟春琳等，2010；Kimetal.，2011）。Tavallaie等（2015）在3種不同的鹽濃度（ 10 % 、 20 % 、 30 % NaCl）和 值（調(diào)整至7.5、8.5、9.5）條件下監(jiān)測(cè) salina在Hoze-soltan鹽培養(yǎng)基中類胡蘿卜素和蛋白質(zhì)含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn) D .salina的最適培養(yǎng)條件為 10 % NaCl濃度和p H8 . 5 ，培養(yǎng)42d后，獲得了（ 1 4 . 9 5 ± 0 . 6 ） 的類胡蘿卜素和（ 1 8 6 ± 8 . 6 》 的蛋白質(zhì)。為提高杜氏鹽藻的蛋白質(zhì)產(chǎn)量，Sui和Vlaeminck（2019）優(yōu)化培養(yǎng)條件，在不同鹽度（1～3 和 值 p H7 . 5 ～ 9 . 5 ） 條件下培養(yǎng)D.salina，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在 和 p H7 . 5 時(shí)指數(shù)生長(zhǎng)期的蛋白質(zhì)含量最高（ · ），比其他條件高 1 6 % ～ 9 7 % 。

1.2.4鹽度杜氏鹽藻作為一種耐鹽微藻，為適應(yīng)高鹽脅迫，在培養(yǎng)基中會(huì)通過失去鞭毛、降低活力來改變形態(tài)。在較高鹽度下，雖然杜氏鹽藻生長(zhǎng)會(huì)受到限制，但是有利于杜氏鹽藻脂質(zhì)的積累。Ishika等（2019）在 鹽度范圍內(nèi)培養(yǎng) D ，salina，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹽度為 時(shí)生物量達(dá)到最大值，之后隨著鹽度的增加而急劇下降。盡管在高鹽度條件下脂質(zhì)含量較高，但由于生物質(zhì)生產(chǎn)力降低，因此脂質(zhì)生產(chǎn)力在高鹽度條件下略有下降。Abomohra等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)和脂肪酸甲酯的生產(chǎn)率隨著鹽度的升高而升高，在鹽度為 時(shí)達(dá)到最大值，之后隨著鹽度繼續(xù)升高而降低。雖然杜氏鹽藻細(xì)胞已經(jīng)適應(yīng)了鹽環(huán)境，但是極高的鹽度也會(huì)誘導(dǎo)藻細(xì)胞產(chǎn)生ROS脅迫，增加細(xì)胞內(nèi)的相對(duì)電導(dǎo)率。為了生存，藻細(xì)胞的甘油代謝途徑會(huì)被高鹽脅迫激活，從而積累大量甘油來克服高鹽度對(duì)細(xì)胞的傷害，這種應(yīng)答機(jī)制在對(duì)抗鹽脅迫中發(fā)揮了核心作用（Lietal.，2019）。He等（2020）研究表明，D.salina對(duì)高鹽脅迫的響應(yīng)是一個(gè)系統(tǒng)的過程，可能涉及增強(qiáng)光合作用、碳固定和血紅素合成，加速蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)、淀粉降解、甘油合成、膜脂去飽和、剪接體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工及內(nèi)吞作用等。Ramachandran等（2023）通過對(duì)低鹽度（ NaCl）和高鹽度 條件下 D ：salina的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析以及生理生化研究，發(fā)現(xiàn)高鹽條件下活性氧和鈣信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制之間可能存在串?dāng)_。這種串?dāng)_誘導(dǎo)產(chǎn)生了一種有效的逆行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，兩種機(jī)制所涉及的轉(zhuǎn)錄均呈上升趨勢(shì)和正相關(guān)關(guān)系，揭示了一種有效的由葉綠體逆行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制介導(dǎo)的光合機(jī)構(gòu)重塑機(jī)制。

1.2.5營養(yǎng)元素碳（C）、磷（P）和氮（N）對(duì)杜氏鹽藻的生長(zhǎng)和成分具有顯著影響。盡管營養(yǎng)的限制會(huì)抑制微藻生長(zhǎng)，但當(dāng)光照和碳源充足時(shí)，缺乏氮、磷是脂質(zhì)含量增加的最常見誘因（RiyazatKhadimetal.，2023）。ChenY等（2015）研究表明，缺乏營養(yǎng)（氮、磷、維生素和微量元素）對(duì) D salina的脂肪酸鏈長(zhǎng)和不飽和度有很大影響，使杜氏鹽藻具有生產(chǎn)生物柴油所需的特性。RiyazatKhadim等（2023）研究發(fā)現(xiàn)在低氮（ · ）和缺磷條件下，脂質(zhì)含量最高（達(dá)到 ），而生物量卻降至 1 3 . 1 2 m g ： DW。而在相同條件下添加碳酸氫鹽（ ）則有助于改善脅迫壓力，使脂質(zhì)含量提高1.17倍[ （ 4 0 0 . 1 ± 2 5 . 1 ） DW]，生物量提高2.25倍 。

除碳、氮、磷3種主要的營養(yǎng)元素以外，鐵、鈣、鎂也是影響杜氏鹽藻生長(zhǎng)的重要營養(yǎng)元素。培養(yǎng)基中添加 能促進(jìn) D salina的 β -胡蘿卜素合成。例如，Mojaat等（2008）研究不同濃度的 和有機(jī)碳源（乙酸鹽和丙二酸鹽）對(duì) β -類胡蘿卜素合成的影響，當(dāng)加入 的乙酸鹽和 的 時(shí)，細(xì)胞中 β -胡蘿卜素的含量顯著增加，最大值為 ;而當(dāng)加入 的丙二酸鹽和 的 時(shí)，細(xì)胞中 β -胡蘿卜素含量則為 （204號(hào) 。通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激， 可以刺激 β -胡蘿 h 素的合成，尤其是在碳源存在的情況下。此外，與硝酸鹽饑餓相比，一定濃度的 和有機(jī)碳源能夠減少細(xì)胞分裂的損失。 和 的濃度與D.salina的干重呈正相關(guān)，可使干重的最高值和最低值分別達(dá)到 和 。相反， β 胡蘿卜素含量與 和 的濃度呈負(fù)相關(guān)。在不同濃度 和 培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的 D salina的β -胡蘿 h 素產(chǎn)量在相同水平（ 沒有顯著性差異。因此，低濃度的 ）和 足以積累 β -胡蘿卜素（Xi et al.，2020）。 處理能顯著增加 D ：parva的類胡蘿卜素含量、蛋白質(zhì)含量和類胡蘿 h 素的抗氧化活性（還原力和超氧自由基清除活性），類胡蘿卜素和蛋白質(zhì)的最高含量分別為 DW和 DW（Zou et al.，2023）。

1.2.6植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)在特定濃度和生長(zhǎng)階段對(duì)杜氏鹽藻的生物量、類胡蘿 h 素和脂質(zhì)含量等都有影響。Cho等（2015）研究表明，在培養(yǎng)基中添加肌醇（MI）（ 可以提高D.salina的生物量，并影響脂肪酸甲酯組成[顯著提高亞油酸C18：2-cis ? ? （n6）、亞油酸C18：2-trans ? ? （n6）和亞麻酸 C1 8 . 3 ? （ n3 ） 的產(chǎn)量]，但對(duì)總類胡蘿卜素含量（TCC）無顯著影響。Talebi等（2015）研究了MI對(duì)Dunaliellasp.脂質(zhì)生產(chǎn)力和基于脂肪酸組成的生物柴油質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中加入MI（ ），總脂質(zhì)積累增加了 5 0 % ，達(dá)到總生物量的 3 3 % ，同時(shí)生物柴油質(zhì)量參數(shù)［烯丙基等價(jià)物（APE）、雙烯丙基等價(jià)物（BAPE）十六烷值（CN）、濁點(diǎn)（CP）]也得到提高，推測(cè)肌醇處理杜氏鹽藻生產(chǎn)的生物柴油可能具有更好的氧化穩(wěn)定性、十六烷值和濁點(diǎn)值。

諸多研究表明杜氏鹽藻除了在高鹽（Qinetal.，2021）、高光照（Kimetal.，2024）和生長(zhǎng)后期營養(yǎng)缺乏（Lvetal.，2016）等非生物脅迫條件下大量積累 β -胡蘿卜素，施加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)也可以影響 β -胡蘿卜素的積累，并與添加的時(shí)機(jī)密切相關(guān)。Lv等（2018）研究了MI、6-芐基氨基嘌呤（6-BA）萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）、赤霉素（GA）和脫落酸（ABA）7種植物激素對(duì)D.salina生長(zhǎng)和生理的影響，結(jié)果表明在特定濃度和時(shí)間點(diǎn)，7種激素對(duì)杜氏鹽藻的生長(zhǎng)、光合作用、呼吸作用和 β -胡蘿卜素的生物合成均有顯著影響。在穩(wěn)定生長(zhǎng)期，較高濃度的MI ）、6-BA（ ）和ABA（ ）促進(jìn)了 β -胡蘿卜素的積累，但較低濃度的 MI（ ）和6-BA（ 0 . 6 m g ： ）會(huì)抑制 β -胡蘿卜素的積累，生長(zhǎng)素（NAA、IAA、2，4-D）和GA在無論高濃度還是低濃度時(shí)對(duì)β -胡蘿卜素的積累均有抑制作用。MI、IAA和ABA對(duì) D ：salina生長(zhǎng)的促進(jìn)作用強(qiáng)于其他4種激素，其最優(yōu)濃度分別為 、 ，并且優(yōu)化后的植物激素組合可使生物量提高 1 9 % （Lv et al.，2018）。

1.3分子生物學(xué)研究進(jìn)展

1.3.1杜氏鹽藻分子生物學(xué)研究工具和技術(shù)進(jìn)展情況杜氏鹽藻的基因組已經(jīng)發(fā)布，它的細(xì)胞器基因組是大的環(huán)狀分子，大約 60 % 是非編碼DNA，是綠藻門中最膨脹的細(xì)胞器DNA之一；其質(zhì)體基因組是目前基因庫中最大的完整質(zhì)體DNA（ptDNA）序列（全長(zhǎng) 2 6 9 k b ），并且線粒體和質(zhì)體基因組都具有前所未有的細(xì)胞器DNA內(nèi)含子密度，分別為約1.5個(gè)內(nèi)含子/基因和約0.4個(gè)內(nèi)含子/基因（Smithetal.，2010）。杜氏鹽藻在分子水平上的研究日漸增多，轉(zhuǎn)錄組、代謝組等組學(xué)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于杜氏鹽藻的研究（He et al.，202O；Zhu et al.，2021;Ramachandran etal.，2O23），RNA 干擾（RNAinterference，RNAi）技術(shù)已在杜氏鹽藻中成功應(yīng)用（Jiaetal.，2009；Srinivasanetal.，2017a），利用CRISPR等技術(shù)對(duì)杜氏鹽藻基因組進(jìn)行編輯改造也已實(shí)現(xiàn)（Fengetal.，2020）。在杜氏鹽藻的基因工程操作中，外源基因表達(dá)的關(guān)鍵步驟是遺傳轉(zhuǎn)化。到目前為止，已經(jīng)建立了幾種針對(duì)杜氏鹽藻的遺傳轉(zhuǎn)化方法，包括農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法（Simonetal.，2016；Castellanos-Huerta etal.，2022）、電轉(zhuǎn)化法（Velmuruganamp; Kodiveri Muthukaliannan，2023）、粒子轟擊轉(zhuǎn)化法（Tanetal.，2005）和玻璃珠轉(zhuǎn)化法（Feng et al.，2007）。

在杜氏鹽藻中實(shí)現(xiàn)基因高效表達(dá)的另一個(gè)主要手段是尋找強(qiáng)啟動(dòng)子來驅(qū)動(dòng)基因表達(dá)，目前已找到多個(gè)此類啟動(dòng)子。CaMV35S是高等植物中常用的強(qiáng)啟動(dòng)子，多項(xiàng)研究證明CaMV35S可以有效啟動(dòng)外源和內(nèi)源性基因在杜氏鹽藻中表達(dá)（耿德貴等，2002； Velmuruganamp;KodiveriMuthukaliannan，2023）。甘油醛-3-磷酸脫氫酶（glyceraldehyde-3phosphate dehydrogenase，GAPDH或 G3PDH）基因的啟動(dòng)子被克隆，并用于驅(qū)動(dòng)雙丙磷抗性（bar）基因和人血管能抑素N末端片段（canstatin，Can-N）在杜氏鹽藻中表達(dá)，結(jié)果表明bar基因被DsGAPDH的啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄且整合到D.salina轉(zhuǎn)化體的基因組中。Can-N能在轉(zhuǎn)基因杜氏鹽藻中表達(dá)，證明DsGAPDH基因啟動(dòng)子適用于驅(qū)動(dòng)外源基因在轉(zhuǎn)基因杜氏鹽藻中表達(dá)（Jia et al.，2012）。D.salina 硝酸還原酶（nitratereductase，DsNR）的表達(dá)可受硝酸鹽誘導(dǎo)，但受銨的抑制。用DsNR的啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)bar基因在D.salina中表達(dá)，bar基因的表達(dá)可被硝酸鹽誘導(dǎo)，但受銨抑制，預(yù)示DsNR的啟動(dòng)子可用于調(diào)控轉(zhuǎn)基因杜氏鹽藻中外源基因的表達(dá)（Liet al.，2007）。核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（rubisco）的啟動(dòng)子可以驅(qū)動(dòng)萊茵衣藻的BCH型 β -胡蘿卜素羥化酶在D.salina 中表達(dá)（Simon et al.，2016）。為解決重組蛋白低表達(dá)或不穩(wěn)定表達(dá)的問題，結(jié)合反式激活轉(zhuǎn)錄（TAT）和核定位信號(hào)（NLS）肽可以顯著提高外源基因在D.salina系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化率和表達(dá)水平，這為促進(jìn)杜氏鹽藻生物反應(yīng)器的應(yīng)用和發(fā)展提供了一條有前景的途徑（Feng etal.，2023）。以上分子生物學(xué)研究工具和技術(shù)手段為我們以杜氏鹽藻為研究載體，開展分子水平研究提供了極大的便利。1.3.2杜氏鹽藻耐鹽分子機(jī)制研究進(jìn)展情況杜氏鹽藻可以在極端高鹽環(huán)境下生長(zhǎng)，是研究植物高鹽適應(yīng)的理想模式生物，關(guān)于其耐鹽分子機(jī)制的研究備受國內(nèi)外學(xué)者矚目。在早期的研究中，F(xiàn)isher等（1996）研究發(fā)現(xiàn) D ，salina質(zhì)膜蛋白 p6 0 是一種結(jié)構(gòu)新穎的碳酸酐酶，轉(zhuǎn)錄水平受 的調(diào)控，并表現(xiàn)出嗜鹽特性。在高鹽培養(yǎng)基中，這種酶可能改善細(xì)胞對(duì) 的吸收。另外一種碳酸酐酶duplicatedcarbonic anhydrase1（DCA1）啟動(dòng)子中，高度重復(fù)的GT序列參與了 D ：salina的鹽誘導(dǎo)調(diào)控，DsDCA1啟動(dòng)子可能是一種新型的鹽誘導(dǎo)元件（Lietal.，2010）。熱休克蛋白 H s p 9 0 被證明參與了D.salina耐鹽性的調(diào)控過程，DsHsp90 的活性和折疊對(duì)鹽度的依賴性很小，表明 D s H s p 9 0 是一種具有耐鹽性的細(xì)胞內(nèi)蛋白，可能在高滲或低滲休克期間抵抗細(xì)胞內(nèi)短暫的鹽波動(dòng)中發(fā)揮作用（ChenXJetal.，2015）。Azachi等（2002）研究證明D.salina中受鹽脅迫誘導(dǎo)的 β -酮脂酰輔酶A合酶[ β -ketoacyl-coenzyme A（CoA）synthase，Kcs]與脂肪酸去飽和酶一起，可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)來適應(yīng)高甘油濃度的胞內(nèi)環(huán)境，以平衡外部滲透壓。D.tertiolecta中存在一種快速的休克反應(yīng)機(jī)制，涉及不改變細(xì)胞體積的情況下攝取外源甘油以應(yīng)對(duì)高滲休克，這種高滲脅迫下的甘油攝取活性受到甘油攝取蛋白（DtGUP1）的調(diào)控，該蛋白屬于膜結(jié)合的O-酰基轉(zhuǎn)移酶（Linetal.，2013）。Chen等（2016）從D.salina克隆了一種應(yīng)激反應(yīng)性腺苷酸酶的caf1（DsCaf1），發(fā)現(xiàn)DsCaf1能參與環(huán)境脅迫應(yīng)答，高滲、高溫、低滲、冷休克或紫外線處理均能顯著增加DsCaf1的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)特定類型mRNAs的命運(yùn)。四吡咯生物合成途徑（TPB）存在負(fù)調(diào)控因子 -FLP剪接變體，s-FLP在高鹽條件下表現(xiàn)出8倍的上調(diào)，表明FLP變異介導(dǎo)的復(fù)雜逆行調(diào)控機(jī)制能在D.salina葉綠體適應(yīng)鹽脅迫中發(fā)揮作用（Ramachandranetal.，2023）。當(dāng)D.salina 處于高滲狀態(tài)時(shí)，光系統(tǒng)I（PSI）反應(yīng)中心的V亞基（DsPsaG）可能是杜氏鹽藻中鹽誘導(dǎo)同源物PsaG 的一種補(bǔ)償，它可以有效地將光能從光捕獲復(fù)合體I（LHCI）轉(zhuǎn)移到 PSI反應(yīng)中心（Zhang etal.，2002）。Chen 等（2008）從D.salina中鑒定到一個(gè)命名為Dscbr的基因，該基因與D.bardawil的類胡蘿卜素生物合成相關(guān)基因Dbcbr具有高度序列相似性，該蛋白具有3個(gè)預(yù)測(cè)的跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域和6個(gè)保守的色素結(jié)合殘基，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)高光照和鹽脅迫可快速誘導(dǎo)Dscbr表達(dá)，認(rèn)為DsCBR蛋白是藻類葉綠體對(duì)脅迫誘導(dǎo)的光損傷的適應(yīng)性反應(yīng)，在光合機(jī)構(gòu)的保護(hù)和/或修復(fù)中起關(guān)鍵作用。甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH或G3PDH）是甘油代謝的關(guān)鍵酶。在D.salina中有5個(gè)DsG3PDH同工酶。DsG3PDH-2主要在中、高鹽度下起作用，而其他4種同工酶主要在低鹽度下起作用。在鹽脅迫下，D.salina細(xì)胞甘油的積累量隨著鹽度的增加而增加，以適應(yīng)高滲休克;同時(shí)，DsG3PDH的表達(dá)水平與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)，但在高滲或低滲休克處理 后， D s G 3 P D H 的表達(dá)水平與鹽度無顯著相關(guān)（Chenetal.，2009，2011），而利用RNAi技術(shù)降低杜氏鹽藻基因DsG3PDH的表達(dá)水平，則會(huì)降低藻細(xì)胞活力（Jia etal.，2009）。1.3.3杜氏鹽藻類胡蘿卜素合成代謝分子機(jī)制研究進(jìn)展情況杜氏鹽藻富含類胡蘿卜素，是優(yōu)良的類胡蘿卜素生產(chǎn)藻種，與此相關(guān)的分子生物學(xué)研究受到廣泛關(guān)注。在高等植物中，類胡蘿卜素生物合成的第一步是兩個(gè)C20 Geranylgeranyl Pyrophosphate（GGPP）分子縮合形成C4015-順式八氫番茄紅素，該步驟由八氫番茄紅素合酶（PSY）催化。15-順式八氫番茄紅素通過連續(xù)地由去飽和反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為全反式番茄紅素，去飽和反應(yīng)由八氫番茄紅素去飽和酶（phytoenedesaturase，PDS）和ζ-胡蘿卜素去飽和酶（ ζ -carotene desaturase，ZDS）催化。全反式番茄紅素通過環(huán)化最終生成類胡蘿卜素，其中的關(guān)鍵酶是番茄紅素 ε -環(huán)化酶（lycopeneepsiloncyclase，LCYE）或番茄紅素 β -環(huán)化酶（lycopenebeta-cyclase，LCYB）。葉黃素是由 α 或 β -胡蘿卜素衍生的氧化類胡蘿卜素，其中的關(guān)鍵催化酶是細(xì)胞色素P450 酶（cytochrome P45O-type monooxygenase 97A，CYP97A 和 cytochrome P450-type monooxygenase97C，CYP97C） β -胡蘿卜素羥化酶（ β -carotenoidhydroxylase，BCH或 CrtR-B）（Rodriguez-Concepcionetal.，2018），這些合成過程受到多種調(diào)節(jié)因子的調(diào)控。

PSY是類胡蘿卜素生成的第一個(gè)調(diào)控點(diǎn)，Liang等（2023）研究證實(shí)了D.salina中的DsPSY1具有較高的PSY催化酶活性，而DsPSY2幾乎沒有活性，位于144位和285位的兩個(gè)氨基酸殘基負(fù)責(zé)底物結(jié)合，這與DsPSY1和DsPSY2之間的功能差異有關(guān)，橙色蛋白（orangeprotein，DsOR）可通過與DsPSY1/2相互作用，調(diào)控質(zhì)體發(fā)育，促進(jìn)類胡蘿卜素的積累。將 D ：salina的內(nèi)源DsPSY和雨生紅球藻的HpPSY在 D ：salina中超表達(dá)，可以顯著增加類胡蘿卜素的含量（Velmuruganamp;KodiveriMuthukaliannan，2023）。Liang等（2017）研究發(fā)現(xiàn)D.bardawil中負(fù)責(zé) β -胡蘿卜素生物合成的DbPSY基因和DbLCYB基因在鹽脅迫下表達(dá)上調(diào)。鹽調(diào)控DbLCYB的表達(dá)可能與鹽響應(yīng)元件GT1GMSCAM4及其基因組序列中富含GT的區(qū)域有關(guān)。Liang等（2023）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子DbMADS通過抑制類胡蘿卜素合成基因DbPSY和DbLCYB的表達(dá)來負(fù)調(diào)控類胡蘿卜素的合成。DbPSY的啟動(dòng)子和終止子已被分析研究，該啟動(dòng)子包含一些典型的結(jié)構(gòu)序列，如TATA-box、CCAAT-box和GATA-box等，研究還發(fā)現(xiàn)BOXLCOREDCPAL和GT-1motifs兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)序列可能涉及響應(yīng)UV-B、norglurzon 和鹽調(diào)控。此外，生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)比其他藻類，DbPSY的藻間多樣性主要集中在蛋白質(zhì)N端，這可能與D.barawali的類胡蘿卜素合成調(diào)控機(jī)制有關(guān)（Lac et al.，2011）。

LCYB和LCYE是催化全反式番茄紅素通過環(huán)化最終生成類胡蘿卜素的關(guān)鍵酶。Liang等（2019）通過在大腸桿菌中進(jìn)行基因互補(bǔ)驗(yàn)證鑒定 D 2bardawilFACHB-847中DbLCYB和DbLCYE的功能，DbLCYB不僅具有較強(qiáng)的 β -環(huán)化酶活性，還具有弱的 ε -環(huán)化酶活性，而DbLCYE更傾向于將番茄紅素轉(zhuǎn)化為單環(huán) δ ? -胡蘿卜素，并且具有較弱的 β -單環(huán)化酶活性。雙功能的DbLCYB和DbLCYE可能有助于 D ：bardawil FACHB-847中 α -胡蘿卜素的積累。在 D .salina中過表達(dá) D s L C Y B ，能顯著提高總類胡蘿卜素的含量，并且轉(zhuǎn)化株中 α -胡蘿卜素的產(chǎn)量并未顯著降低，表明DsLCYB對(duì)類胡蘿卜素生物合成代謝通量分布的調(diào)控具有方向性（Lanetal.，2022）?；贑RISPR/Cas9技術(shù)敲除 D ，salina的DsLCYB基因，可以顯著增加 β -胡蘿卜素的含量，最高達(dá)1.4 ，而玉米黃質(zhì)的含量以不同程度下降（ Hu etal.，2021），說明DsLCYB是催化 β -胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為玉米黃質(zhì)的關(guān)鍵酶。

BCH和DbCYP97s是負(fù)責(zé)催化 α 或 β -胡蘿 1 素轉(zhuǎn)化為葉黃素的關(guān)鍵酶。 D bardawil的DbBCH和 D b C Y P 9 7 s （ D b C Y P 9 7 A ， D b C Y P 9 7 B 和DbCYP97C）被克隆后，利用大腸桿菌進(jìn)行功能互補(bǔ)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，DbBCH可以催化 β 和 α -胡蘿卜素的 β -環(huán)的羥基化，但催化 ε -羥基化的能力較低。DbCYP97A和DbCYP97C分別對(duì) α -胡蘿卜素的 β -環(huán)和 ε -環(huán)表現(xiàn)出高羥化酶活性，但DbCYP97A不能催化 β -胡蘿 h 素的羥基化，這與高等植物中的CYP97A不同。DbCYP97B對(duì) α -胡蘿 素的 β 環(huán)具有微弱的活性。D.bardawid中大量積累的葉黃素可能是由 α -胡蘿卜素經(jīng)多種合成途徑轉(zhuǎn)化而成，DbBCH和DbCYP97s參與這些合成途徑，玉米黃質(zhì)或 α -隱黃質(zhì)是這一過程的中間產(chǎn)物（Liangetal.，2020a）。

八氫番茄紅素去飽和酶（PDS）在高等植物中將八氫番茄紅素轉(zhuǎn)化為 ζ "-胡蘿卜素。通過RNAi法下調(diào)D.salina中DsPDS的表達(dá)水平，可以降低類胡蘿卜素的含量，增加植物烯的水平（Srinivasanetal.，2017a）。Zhu等（2020）從 D 、salinaGY-H13中克隆且鑒定了7個(gè) β -胡蘿卜素合成酶（DsGGPS、DsPSY、DsPDS、DsZISO、DsZDS、DsCRTISO和DsLCYB），得到cDNA序列，其中DsPSY、DsPDS和DsLCYB的蛋白序列具有 100 % 的同源性，在 2 4 h 周期內(nèi)分析這些基因的表達(dá)水平和 β -胡蘿卜素含量的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)水平高點(diǎn)的出現(xiàn)（早上）先于 β -胡蘿卜素含量高點(diǎn)的出現(xiàn)（中午）。

部分參與類胡蘿卜素合成調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子也已被鑒定，除了前面介紹的轉(zhuǎn)錄因子DbMADS（Liangetal.，2023），D.salina的轉(zhuǎn)錄因子DsGATA1也被證明參與調(diào)控類胡蘿卜素的合成。DsGATA1具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和識(shí)別序列，DsGATA1能增強(qiáng)紅光下D.salina的生物量和類胡蘿卜素產(chǎn)量，并參與調(diào)節(jié)氮代謝（Songetal.，2024）。轉(zhuǎn)錄因子DbWRKY可以通過上調(diào)類胡蘿卜素合成基因DbCRTISO、DbZISO、DbLCYE和DbChyB的表達(dá)，增強(qiáng)類胡蘿卜素的合成，幫助藻細(xì)胞抵抗鹽脅迫（Liangamp;Jiang，2017）。綜上表明，鹽脅迫可以促進(jìn)類胡蘿卜素合成，增多的類胡蘿卜素可以提高杜氏鹽藻抵抗鹽脅迫的能力。

1.3.4杜氏鹽藻的細(xì)胞骨架調(diào)控基因杜氏鹽藻類驅(qū)動(dòng)蛋白鈣調(diào)素結(jié)合蛋白（kinesin-likecalmodulin-bindingprotein，DsKCBP）存在于鞭毛中，并在鞭毛組裝過程中上調(diào)，表明它可能是鞭毛驅(qū)動(dòng)蛋白，能在鞭毛組裝中發(fā)揮作用。26S蛋白酶體亞基Rpn8被鑒定為DsKCBP的一個(gè)新的互作因子，DsKCBP的MyTH4-FERM結(jié)構(gòu)域是其與Rpn8相互作用所必需的。此外，DsKCBP被蛋白酶體抑制劑多聚泛素化和上調(diào)，并被泛素-蛋白酶體系統(tǒng)降解，表明蛋白酶體與驅(qū)動(dòng)蛋白降解有關(guān)（Shietal.，2013a）。DsKCBP中有兩個(gè)微管結(jié)合位點(diǎn)，即位于C端的動(dòng)力結(jié)構(gòu)域（motordomain）和位于N端的MyTH4-FREM。在 存在的情況下，鈣調(diào)蛋白（calmodulin-likeprotein，CLP）可與DsKCBP的鈣調(diào)蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域相互作用，并抑制運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)域的微管結(jié)合活性，但對(duì)MyTH4結(jié)構(gòu)域無影響。此外，MyTH4結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)與微管的結(jié)合，其與微管的親和力是運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)域的10倍（Shietal.，2013b）。熱休克蛋白 D s H s p 9 0 除了參與調(diào)控鹽脅迫，還被證明能保護(hù)DsKCBP免受蛋白酶體的降解，DsHsp90與DsKCBP的N端和C端均有相互作用，兩者共同在鞭毛組裝中發(fā)揮作用（Shietal.，2021）。

2杜氏鹽藻的開發(fā)應(yīng)用研究

2.1杜氏鹽藻的應(yīng)用價(jià)值

杜氏鹽藻主要用于生產(chǎn)類胡蘿卜素，但諸多文獻(xiàn)也提出和研究了杜氏鹽藻屬物種的其他應(yīng)用，參考文獻(xiàn)見表1。

2.1.1醫(yī)藥健康杜氏鹽藻可以產(chǎn)生具有潛在醫(yī)藥用途的生物活性化合物，特別是在治療癌癥和炎癥性疾病、保護(hù)皮膚、肝臟、神經(jīng)等方面具有顯著效果。有研究表明，杜氏鹽藻富含的類胡蘿卜素主要是 β -胡蘿卜素，可誘導(dǎo)抗口腔癌（Chiuetal.，2016）乳腺癌（Srinivasanetal.，2017b）纖維肉瘤等癌細(xì)胞（Rajaetal.，2007）的抗氧化酶活性。Teixe-Roig等（2023）研究發(fā)現(xiàn)，添加了納米級(jí)蛋白質(zhì)乳化劑的杜氏鹽藻 β -胡蘿卜素提取物，能更好地被大鼠吸收，進(jìn)而增加大鼠不同組織中的視黃醇濃度。此外，D.salina有機(jī)提取物的抗腫瘤作用還與脂肪酸有關(guān)，Atasever-Arslan等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，D.salina有機(jī)提取物對(duì)SH-SY5Y人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用可能與其富含的十八烷酸和十六烷酸有關(guān)。Zamani等（2019）報(bào)道了一種阿拉伯膠包裹的磁性納米顆粒藥用系統(tǒng)（GA-MNPs）作為抗氧化劑口服給藥的方法，用于口服 D salina提取物（DE），對(duì)乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）和宮頸癌細(xì)胞（Hela）的抗氧化和細(xì)胞毒試驗(yàn)表明，杜氏鹽藻提取物具有強(qiáng)大的抗氧化和抗癌作用，口服GA-MNPs有助于減少胃不良反應(yīng)，并保持提取物的生物活性。

杜氏鹽藻具有明顯的抗炎活性。Lin等（2017）報(bào)道了D.salina的類胡蘿卜素提取物對(duì)病毒感染的抗炎作用，主要作用機(jī)制是通過抑制JAK/STAT通路來抑制ROS、白細(xì)胞介素6和NO的產(chǎn)生，并且增強(qiáng)了病毒感染的RAW264.7細(xì)胞中SOCS3的表達(dá)。Abdel-Daim等（2015）的研究發(fā)現(xiàn)了D.salina有機(jī)提取物對(duì)結(jié)腸炎的抗炎作用，這可能與抗氧化酶活性的顯著提高和對(duì)脂質(zhì)過氧化及炎癥標(biāo)記物的顯著抑制有關(guān)。

杜氏鹽藻在護(hù)膚、護(hù)肝和神經(jīng)保護(hù)方面也有報(bào)道。糖基化以及由此產(chǎn)生的糖基化晚期終產(chǎn)物（AGEs）的積累是導(dǎo)致皮膚損傷和皮膚老化的關(guān)鍵因素。Havas等（2022）的研究發(fā)現(xiàn)，富含八氫番茄紅素和六氫番茄紅素的D.salina天然提取物具有抗糖化和抗衰老活性。在保護(hù)肝臟方面，杜氏鹽藻可作為一種有效的抗肝纖維化的肝保護(hù)劑，El-Baz等（2020）研究表明，D.salina粉末和提取物通過減少細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的聚集，減少 α 平滑肌肌動(dòng)蛋白（ α -SMA）和I型膠原，顯著防止硫代乙酰胺（TAA）誘導(dǎo)的肝纖維化， 5 0 m g 粉末或25mg提取物的保護(hù)作用最大。 D .salina對(duì)對(duì)乙酰氨基酚引起的大鼠肝損傷具有有效的肝保護(hù)作用，其機(jī)制可能與增加抗氧化酶活性和抑制脂質(zhì)過氧化有關(guān)（Madkouramp;Abdel-Daim，2013）。D.salina的類胡蘿卜素提取物可顯著降低鎘（Cd）誘導(dǎo)的肝細(xì)胞毒性和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β 1 （TGF-β1）誘導(dǎo)的肝星狀細(xì)胞（HSCs）活化，同樣證明具有保護(hù)肝臟的潛力（Linetal.，2020）。此外， D ：salina提取物在人類神經(jīng)元樣SH-SY5Y細(xì)胞模型中對(duì)阿爾茨海默?。ˋD）具有潛在神經(jīng)保護(hù)作用（Gallegoetal.，2022），在小鼠WEHI-3白血病細(xì)胞模型中也能增強(qiáng)抗白血病的免疫作用（Chuangetal.，2014）。在熱中性（ ）下膳食補(bǔ)充 D .tertiolecta能改善飲食誘導(dǎo)的C57BL/6J小鼠肥胖（DIO）癥狀（Yamashitaetal.，2020）。

2.1.2食品和飼料杜氏鹽藻是為數(shù)不多的被美國食品和藥物管理局授予“公認(rèn)安全”（GRAS）認(rèn)證的微藻之一（Torres-Tijietal.，2020）。杜氏鹽藻作為食物來源的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它的營養(yǎng)成分。杜氏鹽藻一直被認(rèn)為是 β -胡蘿卜素的最佳來源， β -胡蘿卜素占干細(xì)胞重量的 14 % （Morowvatamp;Ghasemi，2016），蛋白質(zhì)含量占其生物量的 5 0 % ＼～8 0 % （Suiamp;Vlaeminck，2019），尤其是其必需氨基酸含量高，氨基酸組成符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織要求（Suietal.，2019b）。因此，杜氏鹽藻是食品工業(yè)所需多種重要營養(yǎng)物質(zhì)的潛在來源。有研究發(fā)現(xiàn)D.salina對(duì)益生菌的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，能促進(jìn)Bifidobacterium breve 562、B.animalis subsp. lactisBB-12和CCDM93三種雙歧桿菌在人細(xì)胞系上的黏附，基于這些有益特性，杜氏鹽藻可用于開發(fā)含益生菌的新型功能食品和新型治療藥物（Hyrslovaetal.，2022）。Dolganyuk等（2020）評(píng)估了 D salina的脂質(zhì)組成，結(jié)果表明D.salina含有的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸可用于制備具有生物活性的營養(yǎng)補(bǔ)充品，其中肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸和亞油酸可作為畜牧業(yè)的飼料添加劑。此外，杜氏鹽藻還能被用作水產(chǎn)動(dòng)物的食物。Alishahi等（2015）在飼料中添加D.salina（天然 β -胡蘿 h 素來源）或蝦青素（人工合成色素）飼喂眼斑星麗魚，兩者均對(duì)魚的生長(zhǎng)、免疫系統(tǒng)及魚表皮類胡蘿卜素含量有積極影響。D.salina的必需氨基酸指數(shù)（EAAI）為2.23，可作為水產(chǎn)飼料中魚粉的替代來源（Chen et al.，2020）。

2.1.3生物燃料隨著對(duì)化石燃料需求的增加導(dǎo)致石油資源減少，生物燃料開發(fā)有可能減少對(duì)化石燃料的依賴。微藻富含脂質(zhì)，長(zhǎng)期以來，這些脂質(zhì)是潛在的碳中性生物燃料來源（Tanget al.，2011；Bwapwa et al.，2017）。Gokulnath 等（2023）研究了微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中生物燃料的性能和排放特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)將D.salina與Jet-A航空煤油混合不僅可以降低污染物排放而且還保持發(fā)動(dòng)機(jī)所需的推力水平，這表明生物燃料可以成為石油能源的可行替代品。為提高微藻生物煉制的經(jīng)濟(jì)可行性和生物質(zhì)利用率，杜氏鹽藻脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物柴油后殘余的微藻生物質(zhì)可以通過水熱液化法（HTL）轉(zhuǎn)化為生物油（Shahietal.，2020），或用于發(fā)酵生產(chǎn)生物乙醇（Leeetal.，2013）。目前，如果僅基于脂質(zhì)提取，微藻作為生物燃料在工業(yè)上尚未達(dá)到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵階段，而熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)是微藻酯交換生產(chǎn)液體燃料的一種可行方法。Soyler等（2017）研究發(fā)現(xiàn)， D ：terolecta可以在較低溫度（ ）通過熱解產(chǎn)生大量熱解氣體轉(zhuǎn)化為生物燃料，主要?dú)鈶B(tài)熱解產(chǎn)物為 、 、醇類、醛類、有機(jī)酸類和酚類。雖然在全球范圍內(nèi)，微藻與其他陸生油料作物相比具有更高的積累生物量和中性脂質(zhì)的能力，但是優(yōu)化培養(yǎng)條件以最大限度地提高生產(chǎn)力（生物量和脂質(zhì)）仍然是生物柴油商業(yè)化生產(chǎn)的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。ElArroussi等（2015）提出了一種兩階段的方法，可以同時(shí)增加 D ．tertiolecta的生物量和脂質(zhì)，即在第一階段，添加生長(zhǎng)素2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）使生物量積累提高了 4 0 % ;在第二階段的鹽脅迫下，生長(zhǎng)素和 的最佳濃度組合[2，4-D處理（0.5、1 ）與鹽脅迫 聯(lián)合施用]可使脂質(zhì)占干重的比例從 2 4 % 提高到 70 % 。阻礙杜氏鹽藻商業(yè)化生產(chǎn)生物燃料的另一個(gè)主要限制因素是生產(chǎn)成本過高，特別是收獲和干燥成本占總成本的比例在 5 0 % 以上（Mallick et al.，2016；Ananthietal.，2021）。因此，微藻在生物燃料生產(chǎn)中的應(yīng)用仍然存在一定的局限性，需要進(jìn)一步的研究來證明杜氏鹽藻生物質(zhì)是一種經(jīng)濟(jì)可行的原料。

2.2杜氏鹽藻的養(yǎng)殖研究現(xiàn)狀

杜氏鹽藻是一種有價(jià)值的新型食物來源，與小球藻和螺旋藻等其他微藻相比，具有相當(dāng)甚至更高的蛋白質(zhì)、必需氨基酸和 β -胡蘿卜素含量（Becker，2007；Muysetal.，2019）。目前，杜氏鹽藻品種D.bardawil已被大規(guī)模戶外養(yǎng)殖，并用于商業(yè)化生產(chǎn)天然 β 胡蘿卜素（Liangetal.，2020b）。自20世紀(jì)80年代以來，微藻的開放式養(yǎng)殖系統(tǒng)因經(jīng)濟(jì)可行性好而被優(yōu)先用于商業(yè)生產(chǎn)（Viganietal.，2015）。但是，微藻的養(yǎng)殖過程仍然需要考察經(jīng)濟(jì)成本和對(duì)環(huán)境的影響，特別是人工培養(yǎng)基需消耗化石能源、水和大量營養(yǎng)素等資源，會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大影響（ChenGetal.，2015）。許多研究提出了減少培養(yǎng)過程中碳排放的可能性。例如，deSouzaCelente等（2023）提出采用海水作為改良Johnson培養(yǎng)基（MJM）中的替代鹽源，可實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放（ ），并能顯著減少飲用水的使用，從而提高可持續(xù)性。此外，為避免在以海水為基礎(chǔ)的開放池塘培養(yǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)鹽堿化加劇的情況，Ishika等（2019）報(bào)道采用逐步培養(yǎng)的方法，使 D .salina逐漸適應(yīng)不斷增加的鹽度，能在普通海水鹽度 （ 鹽度）和高鹽度（ 鹽度）條件下都具有較高的生物量和脂質(zhì)產(chǎn)量。另一種報(bào)道的方法是使用含鹽廢水，將杜氏鹽藻處理廢水與生產(chǎn)生物柴油和 β -胡蘿卜素之類的生物活性化合物相結(jié)合（AbuJayyabamp;Al-Zuhair，2020；deSouzaCelenteetal.，2024）。然而，這種綜合工藝的研究仍在努力進(jìn)行中，開發(fā)一種低成本和節(jié)能的方法來實(shí)現(xiàn)杜氏鹽藻的大規(guī)模生產(chǎn)仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

3展望

杜氏鹽藻是一種適應(yīng)能力極強(qiáng)的耐鹽微藻，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位。杜氏鹽藻是安全可食用的新型食品（El-Bazetal.，2019），富含類胡蘿卜素、多不飽和脂肪酸和蛋白質(zhì)等高附加值產(chǎn)物，在醫(yī)藥、食品和生物能源等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。在醫(yī)藥領(lǐng)域，杜氏鹽藻的許多成分在抗癌、抗炎和抗菌等方面都表現(xiàn)出顯著活性，被越來越多地應(yīng)用于大健康領(lǐng)域。在食品方面，杜氏鹽藻富含的脂肪酸 ?? β -胡蘿卜素、蛋白質(zhì)等有益成分使杜氏鹽藻成為寶貴的營養(yǎng)來源，在滿足全球日益增長(zhǎng)的食品需求方面具有巨大潛力。此外，杜氏鹽藻富含的中性脂質(zhì)，是生物柴油的潛在原料來源。巨大的應(yīng)用潛力推動(dòng)了杜氏鹽藻基礎(chǔ)生物學(xué)和開發(fā)應(yīng)用的研究，相關(guān)研究揭示了光照、溫度 值、鹽度、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)等多種因素對(duì)杜氏鹽藻生長(zhǎng)和物質(zhì)積累的影響，證明優(yōu)化培養(yǎng)條件可以有效提高藻的生物量或增加目標(biāo)產(chǎn)物的積累。但是，杜氏鹽藻的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用仍然要解決諸多問題。

杜氏鹽藻產(chǎn)業(yè)的降本增效是推動(dòng)杜氏鹽藻相關(guān)研究的主要原動(dòng)力之一。由于杜氏鹽藻養(yǎng)殖多采用開放式養(yǎng)殖系統(tǒng)，日照、氣溫、雨水、鹽度等環(huán)境因子的不可控變化都顯著影響產(chǎn)出，要進(jìn)行精細(xì)化管理則必然增加物料、能源、人工等方面的成本，因此針對(duì)養(yǎng)殖過程每個(gè)環(huán)節(jié)的降本增效研究，是未來值得關(guān)注的方向。此外，研究工業(yè)廢煙氣在微藻養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用可以顯著降低碳源成本，形成從固碳除廢到生產(chǎn)附加產(chǎn)品的多模式多組合的綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈，通過兼具環(huán)境治理和附加產(chǎn)業(yè)增值來擴(kuò)大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，間接降低成本，如“杜氏鹽藻煙氣固碳一生物質(zhì)生產(chǎn)”的固碳減排生產(chǎn)模式。目前，針對(duì)養(yǎng)殖領(lǐng)域的研究大多在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成且多數(shù)是單因素實(shí)驗(yàn)，未來研究需更多地將實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的研究結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，并到大規(guī)模養(yǎng)殖環(huán)境中去開展多因素試驗(yàn)驗(yàn)證，指導(dǎo)養(yǎng)殖模式創(chuàng)新和條件優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。

杜氏鹽藻的采收和加工也是一個(gè)成本較高的環(huán)節(jié)。離心分離、過濾、沉降和絮凝等采收技術(shù)均有優(yōu)化和降本空間。杜氏鹽藻用于 β -胡蘿卜素、燃料、食品和飼料的商業(yè)化生產(chǎn)過程中，因產(chǎn)品附加值的不同而導(dǎo)致所能承受的加工成本有差別，不同產(chǎn)品的加工和提取方法是特定的，需研發(fā)適合杜氏鹽藻的活性成分提取工藝、設(shè)計(jì)合理的加工流程，如在活性化合物提取中，杜氏鹽藻細(xì)胞壁的缺乏使其在收獲過程中容易導(dǎo)致細(xì)胞破裂，有價(jià)值的化合物流失到鹽水中，影響下游加工。因此，可以針對(duì)該問題開展工藝研究。

微藻產(chǎn)業(yè)降本增效的另一條有效途徑是藻種改良。藻種改良可以增強(qiáng)杜氏鹽藻的生長(zhǎng)代謝能力，幫助藻細(xì)胞克服不利環(huán)境條件對(duì)其生長(zhǎng)代謝的影響，如增強(qiáng)藻種的光合作用和固碳能力，縮短生長(zhǎng)周期，加快養(yǎng)殖池的周轉(zhuǎn)；增強(qiáng)藻種合成特定生物活性物質(zhì)的能力，提高養(yǎng)殖效益；增加藻種的滲透壓適應(yīng)范圍，以應(yīng)對(duì)開放式養(yǎng)殖系統(tǒng)水體遇到暴雨時(shí)的鹽度劇烈下降，防止藻細(xì)胞破裂死亡；或開發(fā)異養(yǎng)型藻種，實(shí)現(xiàn)杜氏鹽藻的發(fā)酵培養(yǎng)，便于對(duì)溫度、光照、 濃度、鹽度等的精確控制，實(shí)現(xiàn)杜氏鹽藻的工業(yè)化生產(chǎn)?；蚬こ逃N是藻種改良和養(yǎng)殖業(yè)降本增效的有效手段（Torres-Tijietal.，2020）。近年來，關(guān)于杜氏鹽藻的分子生物學(xué)研究日漸增多，相關(guān)研究幫助我們從分子水平上認(rèn)識(shí)杜氏鹽藻，為杜氏鹽藻的基因工程育種提供理論和技術(shù)支撐。但是，相較于萊茵衣藻、藍(lán)藻等模式微藻，杜氏鹽藻分子生物學(xué)研究的成果數(shù)量和深度都處于較初級(jí)水平，存在基因組注釋不完整，遺傳轉(zhuǎn)化效率低，載體工具少，轉(zhuǎn)基因藻株不穩(wěn)定且易退化等問題，尤其是TALEN、CRISPR等基因編輯技術(shù)在杜氏鹽藻上的編輯效率較低，始終困擾著遺傳育種研究的開展。因此，未來的研究應(yīng)繼續(xù)改進(jìn)杜氏鹽藻的遺傳轉(zhuǎn)化效率，構(gòu)建更多高效的載體工具，發(fā)展最新的基因編輯技術(shù)，從根本上提高杜氏鹽藻的基因工程育種水平。

在應(yīng)用端，杜氏鹽藻及其活性物質(zhì)在醫(yī)藥健康領(lǐng)域的應(yīng)用潛力已被眾多研究所證實(shí)，但要真正應(yīng)用于大健康市場(chǎng)，依然要解決市場(chǎng)準(zhǔn)入問題。杜氏鹽藻已進(jìn)入新資源食品目錄《關(guān)于批準(zhǔn)茶葉籽油等7種物品為新資源食品的公告（2009年第18號(hào)）》，可以直接用于食品行業(yè)，但醫(yī)藥健康領(lǐng)域的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求更加嚴(yán)格，杜氏鹽藻大健康產(chǎn)品要推向消費(fèi)者，就必須基于基礎(chǔ)研究的成果，指導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)品的安全性和藥理藥效的認(rèn)證研究，完成臨床試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的認(rèn)證、注冊(cè)和上市銷售。

綜上所述，杜氏鹽藻作為一種應(yīng)用前景廣闊的經(jīng)濟(jì)微藻，未來研究的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)服務(wù)于產(chǎn)業(yè)化需求，通過養(yǎng)殖模式創(chuàng)新、培養(yǎng)條件優(yōu)化、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、基因工程育種和加強(qiáng)成果轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)降本增效，通過安全性、藥理藥效和臨床研究推動(dòng)杜氏鹽藻在高附加值醫(yī)藥健康領(lǐng)域的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

ABDEL-DAIMMM，F(xiàn)AROUKSM，MADKOURFF，etal.， 2015.Anti-inflammatoryand immunomodulatory effectsof SpirulinaplatensisincomparisontoDunaliellasalinainacetic acid-induced rat experimental colitis [J]. Immunopharmacology and Immunotoxicology，37（2）： 126-139.

ABOMOHRA AE，EL-NAGGAR AH，ALASWAD SO，et al.， 2020.Enhancement of biodiesel yield from a halophilic green microalga isolated under extreme hypersaline conditions through stepwise salinity adaptation strategy [J」. Bioresource Technology，310：123462.

ABU-REZQ T，DANGLY， JACOB A， 2010. Optimum culture conditions required for the locally isolated Dunaliella salina [J]. Journal of Algal Biomass Utilization，1（2）：12-19.

ABU JAYYAB M，AL-ZUHAIR S，2020. Use of microalgae for simultaneous industrial wastewater treatment and biodiesel production[J].International Journal of Environmental Research，14（3）：311-322.

AL-MUHTESEB SI， EMEISH S，2015. Producing natural mixed carotenoids from Dunaliella salina [J]. Journal of Natural Sciences Research，5：53-59.

ALISHAHIM，KARAMIFAR M，MESBAH M，2015.Effects of astaxanthin and Dunaliella salina on skin carotenoids，growth performance and immune response of Astronotus ocellatus [J].Aquaculture International， 23（5）：1239-1248.

ANANTHI V，RAJA R，CARVALHO IS，et al.，2021．A realistic scenario on microalgae based biodiesel production： Third generation biofuel[J].Fuel，284：118965.

ATASEVER-ARSLANB，YILANCIOGLU K，BEKAROGLU MG，et al.，2015. Cytotoxic effct of extract from Dunaliella salina against SH-SY5Y neuroblastoma cells[J].General Physiology and Biophysics，34（2） ： 201-207.

AZACHI M，SADKA A，F(xiàn)ISHER M，et al.，20O2.Salt induction of fattyacid elongase and membranelipid modifications in the extreme halotolerant alga Dunaliella salina[J]. Plant Physiology，129（3）：1320-1329.

BECKER EW，2007.Micro-algae as a source of protein [J].Biotechnology Advances，25（2）：207-210.

BWAPWA JK，ANANDRAJ A，TROIS C，2017.Possibilities for conversion of microalgae oil into aviation fuel：A review [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，80： 1345-1354.

CASTELLANOS-HUERTAI，GOMEZ-VERDUZCO G， TELLEZ-ISAIAS G， et al.， 2022. Transformationof Dunaliella salina by Agrobacterium tumefaciens for the expression of the hemagglutinin of avian influenza virus H5 [J].Microorganisms，10（2）：361.

CHENG， ZHAO L，QI Y，2015.Enhancing the productivity of microalgaecultivatedinwastewatertowardbiofuel production：A critical review［J].Applied Energy，137： 282-291.

CHEN H， JIANG JG，20O9. Osmotic responses of Dunaliella to the changes of salinity[J]. Journal of Cellular Physiology， 219（2） ： 251-258.

CHEN H，JIANG JG，WU GH，2009.Effects of salinity changes on the growth of Dunaliella salina and its isozyme activities of glycerol-3-phosphate dehydrogenase [J]. Journal

CHEN XJ，WU MJ， JIANG Y，et al.， 2015. Dunaliella salina Hsp9O is halotolerant[J].International Journal of Biological Macromolecules，75：418-425.

CHEN Y，TANG X，KAPOORE RV， et al.，2015. Influence of nutrient status on the accumulation of biomass and lipid in Nannochloropsis salina and Dunaliella salina [J].Energy Conversion and Management，106： 61-72.

CHENY，WANG C，XUC，2O2O.Nutritional evaluation of two marinemicroalgaeasfeedstockforaquafeed[J]. Aquaculture Research， 51（3）： 946-956.

CHEN C，BAI LH，QIAO DR，et al.，2008.Cloning and expression study of a putative carotene biosynthesis related （cbr） gene from the halotolerant green alga Dunaliella salina [J].Molecular Biology Reports，35（3）：321-327.

CHEN H，LAO YM， JIANG JG，2011. Effects of salinities on the gene expression of a （NAD + ）-dependent glycerol-3- phosphate dehydrogenase in Dunaliella salina [J]. Science of the Total Environment，409（7）：1291-1297.

CHEN XJ，ZHANG XH，HU LD，et al.，2016.DsCaf1is involved in environmental stress response of Dunaliella salina [J].International Journal of Biological Macromolecules，82： 369-374.

CHIU HF，LIAO JY，LU YY，et al.，2016. Anti-proliferative， anti-inflammatory and pro-apoptotic effects of Dunaliella salina on human KB oral carcinoma cells [J]. Journal of Food Biochemistry，41： e12349.

CHO K，KIM KN，LIM NL，et al.，2015.Enhanced biomass and lipid production by supplement of myo-inositol with oceanic microalga Dunaliella salina [J]．Biomass and Bioenergy，72：1-7.

CHUANG WC，HO YC，LIAO JW，et al.，2014.Dunaliella salina exhibits an antileukemic immunity in a mouse model of WEHI-3 leukemia cells [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 62（47）： 11479-11487.

DE SOUZA CELENTE G， DE CASSIA DE SOUZA SCHNEIDER R，JULICH J，et al.，2O23.Lifecycle assessment of microalgal cultivation medium：Biomass， glycerol，and beta-carotene production by Dunaliella salina and Dunaliella tertiolecta [J].The International Journal of Life Cycle Assessment， 29： 2269-2282.

DE SOUZA CELENTE G， DE CASSIA DE SOUZA SCHNEIDER R， MEDIANEIRA RIZZETTI T，et al.， 2024.Using wastewater asa cultivation alternative for microalga Dunaliella salina：Potentials and challenges [J].Science of the Total Environment，911：168812.

DOLAPSAKIS N，TAFAS T， ABATZOPOULOS T， et al.， 2005.Abundance and growth response of microalgae at Megalon Embolon solar saltworks in northern Greece：An aquaculture prospect[J]. Journal of Applied Phycology，17：

DOLGANYUKV，ANDREEVA A，BUDENKOVA E，et al.， 2020. Study of morphological features and determination of the fatty acid composition of the microalgae lipid complex [J].Biomolecules，10（11）：1571.

EL-BAZ FK，ALY HF，SALAMA AAA，2019.Toxicity assessment of the green Dunaliella salina microalgae [J].Toxicology Reports，6：850-861.

EL-BAZFK，SALAMA AAA，HUSSEINRA，2O2O.Dunaliella salinamicroalgae oppose thioacetamide-induced hepatic fibrosis in rats[J]. Toxicology Reports，7： 36-45.

EL ARROUSSI H，BENHIMA R，BENNIS I，et al.，2015. Improvement of the potential of Dunaliella tertiolecta asa source of biodiesel by auxin treatment coupled to salt stress [J].Renewable Energy，77：15-19.

ELLEUCH F，BARIL P，BARKALLAH M，et al.，2020. Deciphering the biological activities of Dunaliella sp.aqueous extract from stressed conditions on breast cancer： From in vitro to in vivo investigations [J].International Journal of Molecular Sciences，21（5）：1719.

FENG S，HU L，LI A，et al.，2023. Nuclear localization signal peptides enhance genetic transformation of Dunaliella salina [J].Molecular Biology Reports，50（2）： 1459-1467.

FENG S，HU L，ZHANG Q，et al.，2020.CRISPR/Cas technology promotes the various application of Dunaliella salina system[J]. Applied Microbiology and Biotechnology， 104（20）： 8621-8630.

FENG SY，JIA YL，LIU HT，et al.，20O7. Transformation of Dunaliella salina by using glassbeads anovel transformationmethod[J].ChineseJournalof Biotechnology，23（2）：358-362.

FISHER M，GOKHMANI，PICK U，et al.，1996.A saltresistant plasma membrane carbonic anhydrase is induced by salt in Dunaliella salina [J]．Journal of Biological Chemistry，271（30）：17718-17723.

GALLEGO R， VALDES A， SANCHEZ-MARTINEZ JD， et al.， 2022. Study of the potential neuroprotective effect of Dunaliella salina extract in SH-SY5Y cell model[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，414（18）： 5357-5371.

GARCIA F， FREILE-PELEGRIN Y，ROBLEDO D，2007. Physiologicalcharacterizationof Dunaliella sp. （Chlorophyta，Volvocales）from Yucatan，Mexico [J]. Bioresource Technology，98（7）：1359-1365.

GENG DG，WANG YQ，LI WB，etal.，2002.Transient expression of GUS gene in Dunaliella salina [J]. High Technology Letters，12（2）：35-39.[耿德貴，王義琴，李 文彬，等，2002.GUS 基因在杜氏鹽藻細(xì)胞中的瞬間表達(dá) [J].高技術(shù)通訊，12（2）：35-39.]

GINZBURG M，1988.Dunaliella： A green alga adapted to salt [M].Advances in Botanical Research，14：93-183.

GOKULNATHR，BOOMA DEVI P，GAVUROVAB，et al.， 2023.Dunaliella salina fuel blends as the secondary fuel for the microgas turbine engines：A combustion and emission study［J].Fuel，344：127981.

GONZALEZ MA，GOMEZ PI， POLLE JEW， 2019. Taxonomy and phylogeny of the genus Dunaliella [M]//BEN-AMOTZ A，POLLE JEW， SUBBA RAO DV.The Alga Dunaliella. Boca Raton： CRC Press：15-44.

HAVAS F，KRISPIN S， COHEN M，et al.，2022.A Dunaliella salina extract counteracts skin aging under intense solar irradiation thanks to its antiglycation and anti-inflammatory properties[J].Marine Drugs，20（2）：104.

HE Q，LIN Y，TAN H，et al.，2020. Transcriptomic profiles of Dunaliella salina in response to hypersaline stress [J]. BMC Genomics， 2 1 （ 1 ） ： 1 1 5 ：

HU L，F(xiàn)ENG S，LIANG G，et al.，2O21.CRISPR/Cas9- induced β -carotene hydroxylase mutation in Dunaliella salina CCAP19/18 [J]. AMB Express，11（1） ： 83.

HYRSLOVA I，KRAUSOVA G，MRVIKOVA I，et al.， 2022.Functional properties of Dunaliella salina and its positive effectonprobiotics[J].MarineDrugs， 20（12）： 781.

ISHIKA T，MOHEIMANI N，LAIRD D，et al.， 2019. Stepwise culture approach optimizes the biomassproductivityof microalgae cultivated using an incremental salinity increase strategy[J]. Biomass and Bioenergy，127：105274.

JIAY，XUE L，LIU H，et al.，2OO9.Characterization of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase（GAPDH） gene from the halotolerant alga Dunaliella salina and inhibition of its expression by RNAi[J]. Current Microbiology，58（5）： 426-431.

JIA Y，LI S，ALLEN G，et al.， 2012. Anovel glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase （GAPDH） promoter for expressing transgenes in the halotolerant alga Dunaliella salina [J]. Current Microbiology，64（5）：506-513.

KIM M，KIMJ，LEE S，et al.，2024.Deciphering the β carotenehyperaccumulationinDunaliellabythe comprehensive analysis of Dunaliella salina and Dunaliella tertiolecta under high light conditions[J].Plant，Cell amp; Environment，47（1）：213-229.

KIM W，PARK J， GIM G， et al.， 2011. Optimization of culture conditions and comparison of biomass productivity of three green algae [J]. Bioprocess and Biosystems Engineering， 35：19-27.

LANY，SONGY，GUO Y，et al.，2022.DsLCYB directionally modulated β -carotene of the green alga Dunaliella salina under red light stress [J]. Journal of Microbiology and Biotechnology，32（12）：1622-1631.

LAO YM， XIAO L， YE ZW，et al.， 2011. In silico analysis of phytoene synthaseand itspromoter revealshintsfor regulation mechanisms of carotenogenesis in Duanliella bardawil[J].Bioinformatics，27（16）：2201-2208.

LEE OK，KIM AL，SEONG DH，et al.，2013．Chemoenzymatic saccharification and bioethanol fermentation of lipid-extracted residual biomass of the microalga，Dunaliella tertiolecta [J]. Bioresource Technology，132：197-201.

LI J，XUE L， YAN H， et al.，20O7.The nitrate reductase geneswitch：a system for regulated expression in transformed cells of Dunaliella salina [J]. Gene，403（1/2）： 132-142.

LI L，ZHANG X，HE N，et al.，2019. Transcriptome profiling of the salt-stress response in the halophytic green alga Dunaliella salina [J]. Plant Molecular Biology Reporter， 37（5）： 421-435.

LI J，LU Y，XUE L，et al.，2O1O.A structurally novel saltregulated promoter of duplicated carbonic anhydrase gene 1 from Dunaliella salina [J]. Molecular Biology Reports， 37（2）： 1143-1154.

LIANG MH，XIE H，CHEN HH，et al.，202Oa.Functional identification of two types of carotene hydroxylases from the green alga Dunaliella bardawil rich in lutein [J].ACS Synthetic Biology，9（6）：1246-1253.

LIANG MH， JIANG JG， WANG L， et al.，2020b. Transcriptomic insights into the heat stress response of Dunalill bardwil[J].Enzymeand Microbial Tchnology， 132：109436.

LIANG MH， JIANG JG，2017. Analysis of carotenogenic genes promoters and WRKY transcription factors in response to salt stress in Dunaliella bardawil [J]. Scientific Reports， 7（1） ： 37025.

LIANG MH，LIANG ZC，CHEN HH，et al.，2019.The bifunctional identification of both lycopene β - and ε -cyclases from the lutein-rich Dunaliella bardawil [J].Enzyme and Microbial Technology，131：109426.

LIANG MH，LU Y，CHEN HH，et al.，2017.The saltregulated element in the promoter of lycopene β -cyclase gene confers a salt regulatorypattrn in carotenogenesisof Dunalilla bardawil[J].EnvironmentalMicrobiology， 19（3） ： 982-989.

LIANG MH，XIE SR，DAI JL，et al.，2023.Roles of two phytoene synthasesand orangeprotein incarotenoid metabolismofthe β -carotene-accumulatingDunaliellasalina [J].Microbiology Spectrum，11（3）：e0006923.

LIN H，F(xiàn)ANG L，LOW CS，et al.，2013. Occurrence of glycerol uptake in Dunaliella tertiolecta under hyperosmotic stress[J]. The FEBS Journal，280（4）：1064-1072.

LINHW，LIU CW，YANG DJ， et al.， 2017. Dunaliella salina alga extract inhibits the production of interleukin-6，nitric oxide，and reactive oxygen species by regulating nuclear factor- κ B/Janus kinase/signal transducer and activator of transcription in virus-infected RAW264.7 cels [J]. Journal of Food and Drug Analysis，25（4）： 908-918.

LIN JT，LEE YC，HUCC，et al.，202O.Evaluationof carotenoid extract from Dunaliella salina against cadmiuminduced cytotoxicity and transforming growth factor β 1 induced expression of smooth muscle α -actinwith rat liver cellines [J]. Journal of Food and Drug Analysis，18（5）： 301-306.

LV HX，CUI XG，WAHID F，et al.，2016.Analysis of the physiological and molecular responses of Dunaliella salina to macronutrient deprivation [J]. PLoS ONE，11（3）：e0152226.

LV HX，KIM M，PARK S，et al.，2021.Comparative transcriptome analysis of short-term responses to salt and glycerol hyperosmotic stress in the green alga Dunaliella salina [J]. Algal Research，53：102147.

LV HX，WANG QE，WANG SL，et al.，2018. Enhancing biomass production of Dunaliella salina via optimized combinationalapplicationofphytohormones［J]. Aquaculture，503：146-155.

MADKOUR FF，ABDEL-DAIM MM，2013.Hepatoprotective and antioxidant activity of Dunaliella salina in paracetamolinducedacute toxicity in rats[J].Indian Journal of Pharmaceutical Sciences，75（6） ： 642-648.

MALLICK N，BAGCHI SK，KOLEY S，et al.，2016.Progress and challenges in microalgal biodiesel production[J]. Frontiers in Microbiology，7：1019.

MELNIKOV N，KAMARI Y，KANDEL-KFIR M，et al.， 2022. β -carotene from the alga Dunaliella bardawil decreases gene expression of adipose tissue macrophage recruitment markers and plasma lipid concentrations in mice fed a highfat diet[J]. Marine Drugs， 2 0 （ 7 ） ： 433.

MOBIN S，ALAM F， 2017. Some promising microalgal species for commercial applications：A review [J]. Energy Procedia， 110： 510-517.

MOHEBI NAJAFABADI M，NAEIMPOOR F， 2023. Boosting （20 β -carotene and storage materials productivitiesby two-stage mixed and monochromatic exposure stresses on Dunaliella salina[J].International Journal of Phytoremediation， 25（5）：609-620.

MOJAAT M， PRUVOST J， FOUCAULT A， et al.，2008. Effect of organic carbon sources and Fe ions on growth and β carotene accumulation by Dunaliella salina [J].Biochemical Engineering Journal，39（1）：177-184.

MOROWVAT MH，GHASEMI Y，2016.Culture medium optimization for enhanced β -carotene and biomass production by Dunaliella salina in mixotrophic culture [J]. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，7：217-223.

MOU CL，HAO XH，LIU X，et al.，2010.Cell factory of carotenoids progress in Dunaliella cultivation and its research[J]. Advances in Marine Science，28（4）：554- 562.［牟春琳，郝曉華，劉鑫，等，2010.類胡蘿卜素細(xì)胞工 廠——杜氏藻養(yǎng)殖研究進(jìn)展［J].海洋科學(xué)進(jìn)展，28（4）： 554-562.]

MUYS M，SUI Y，SCHWAIGER B，et al.，2019.High variability in nutritional value and safety of commercially available Chlorella and Spirulina biomass indicates the need for smart production strategies [J]. Bioresource Technology， 275： 247-257.

ORENA，2014.The ecology of Dunaliella in high-salt environments[J].JournalofBiologicalResearchThessaloniki，21（1） ：23.

ORENA，2017.Glycerolmetabolism in hypersaline environments[J].Environmental Microbiology，19（3）： 851-863.

QIN R，LI Y， ZHANG L，et al.，2021. The effect of salinity shock on the growth and rapid light curve of Dunaliella salina [J].Aquaculture Research，52（6）：2569-2579.

RAJA R，HEMAISWARYA S，BALASUBRAMANYAM D，et al.，2007.Protective effect of Dunaliella salina （Volvocales， Chlorophyta）against experimentally induced fibrosarcoma on wistar rats[J].MicrobiologicalResearch，162（2）： 177-184.

RAMACHANDRAN P，PANDEY NK，YADAV RM，et al.， 2023.Photosynthetic efficiency and transcriptome analysis of Dunaliella salina under hypersaline：A retrograde signaling mechanism in the chloroplast[J].Frontiers in Plant Science，14：1192258.

RIYAZAT KHADIM S，MOHANTA A， SINGH P，et al.， 2023.A study on Dunaliella salina under selected nutrient manipulation with reference to the biomass，lipid content along with expression of ACCase and RuBisCO Genes [J].BioEnergy Research，16（1）： 622-637.

RODRIGUEZ-CONCEPCION M，AVALOS J，BONET ML，et al.，2018.A global perspective on carotenoids：Metabolism， biotechnology，and benefits for nutrition and health[J]. Progress in Lipid Research，70：62-93.

SHAHI T，BEHESHTI B，ZENOUZI A，et al.，202O.Bio-oil production from residual biomass of microalgae after lipid extraction： The case of Dunaliella sp.[J]. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，23：101494.

SHI K，LI J，HAN K，etal.，2013a. The degradation of kinesinlike calmodulin binding protein of D ：salina（DsKCBP）is mediated by the ubiquitin-proteasome system [J].Molecular Biology Reports，40（4） ： 3113-3121.

SHIK，CUIL， JIANGH，etal.，2O13b.Characterization of the microtubule-binding activityofkinesin-like calmodulin Microbiology，164（（10）：1028-1034.

SHI K，YANG L，DU X，et al.，2021.Molecular chaperone Hsp90 protects KCBP from degradation by proteasome in Dunaliella salina cells[J].Folia Microbiologica，66（6）： 949-957.

SIMON DP，ANILA N，GAYATHRI K， et al.，2016. Heterologousexpressionof β -carotenehydroxylasein DunaliellasalinabyAgrobacterium-mediatedgenetic transformation[J]. Algal Research，18：257-265.

SINGH AK，TIWARIR，KUMARV，etal.，2017.Photoinduced biosynthesis of silver nanoparticles from aqueous extract of Dunaliella salina and their anticancer potential [J]. Journal of Photochemistryand Photobiology B-Biology， 166：202-211.

SMITH DR，LEE RW，CUSHMAN JC，et al.，2010. The Dunaliella salina organelle genomes：Large sequences， inflated with intronic and intergenic DNA[J].BMC Plant Biology，10：83.

SONGY，LANY，LIK，et al.，2O24.Regulation of anovel DsGATA1 from Dunaliella salina on the synthesisof carotenoids under red light [J].Applied Microbiology and Biotechnology，108（1）：82.

SOYLER N，GOLDFARB JL，CEYLAN S，et al.，2017. Renewable fuels from pyrolysis of Dunaliella tertiolecta：An alternative approach to biochemical conversions of microalgae [J].Energy，120： 907-914.

SRINIVASAN R， BABU S， GOTHANDAM KM 2017a. Accumulation ofphytoene，a colorlesscarotenoidby inhibition of phytoene desaturase（PDS） gene in Dunaliella salina V-101[J].Bioresource Technology，242：311-318.

SRINIVASAN R， CHAITANYAKUMAR A， MAGESWARI A， et al.，2017b. Oral administration of lyophilized Dunaliella salina，a carotenoid-rich marine alga，reduces tumor progression in mammary cancer induced rats [J].Food amp; Function，8（12）：4517-4527.

SRIRANGAN S，SAUER ML，HOWARD B，et al.，2015. Interaction of temperature and photoperiod increasesgrowth and oil content in the marine microalgae Dunaliella viridis [J]. PLoS ONE，10（5）： e0127562.

SUI Y，MUYS M，VAN DE WAAL DB，et al.，2019a. Enhancement of co-production of nutritional protein and carotenoids in Dunaliella salina using a two-phase cultivation assisted by nitrogen level and light intensity[J]. Bioresource Technology，287：121398.

SUI Y，MUYS M，VERMEIR P，et al.，2019b. Light regime and growth phase affect the microalgal production of protein quantity and quality with Dunaliella salina [J]. Bioresource Technology，275：145-152.

SUI Y，VLAEMINCK SE，2019.Efcts of salinity，pH and growth phase on the protein productivity by Dunaliella salina [J].Journal of Chemical Technology and Biotechnology， 94（4） ： 1032-1040.

TALEBI AF，TOHIDFAR M，MOUSAVI DERAZMAHALLEH SM，et al.，2015.Biochemical modulation of lipid pathway in microalgae Dunaliella sp. for biodiesel production [J]. BioMed Research International，2015（1） ：597198.

TAN C，QIN S，ZHANGQ，et al.，20O5.Establishment of a micro-particlebombardmenttransformationsystemfor Dunaliellasalina[J].Journal ofMicrobiology，43： 361-365.

TANG H，ABUNASSER N，GARCIA MED，et al.，2011. Potential ofmicroalgae oilfrom Dunaliella tertiolectaasa feedstock for biodiesel[J].Applied Energy，88（10）： 3324-3330.

TAVALLAIE S，EMTYAZJOO M，ROSTAMI K，et al.， 2015.Comparative studiesof β -caroteneand protein production from Dunaliella salina isolated from lake Hozesoltan，Iran[J].Journal ofAquatic Food Product Technology，24：79-90.

TEIXE-ROIG J， OMS-OLIU G， ODRIOZOLA-SERRANO I，et al.，2023.Effect of the emulsifier used in Dunaliella salinabased nanoemulsions formulation on t h eβ -carotene absorption and metabolism in rats[J].Molecular Nutrition amp; Food Research，67（6）：e2200492.

TORRES-TIJI Y，F(xiàn)IELDSFJ，MAYFIELD SP，2020. Microalgae as a future food source [J].Biotechnology Advances，41：107536.

VELMURUGAN A， KODIVERI MUTHUKALIANNANG， 2023.Homologous and heterologous expression of phytoene synthase gene in marine microalgae Dunaliella salina and its potential as aquaculture feed[J].Aquaculture International， 31（6）： 3125-3144.

VIGANI M，PARISI C，RODRIGUEZ-CEREZO E，et al.， 2015.Food and feed products from micro-algae：Market opportunitiesand challenges for the EU[J].Trendsin Food Scienceamp; Technology，42（1）：81-92.

VOZNESENSKIY S，GAMAYUNOV E，POPIK A，et al.， 2019.Temperature dependence of the parameters of laserinducedfluorescenceandspeciescompositionof phytoplankton：The theory and the experiments[J].Algal Research，44：101719.

WUZ，DUANGMANEEP，ZHAOP，etal.，2016.The effects of light，temperature，and nutrition on growth and pigment accumulation of three Dunaliella salina strains isolated from saline soil[J]．Jundishapur Journal of Microbiology， 9（1） ： e26732.

XI Y，WANG J，XUE S，et al.，2020. β -carotene production fromDunaliella salina cultivated with bicarbonate as carbon source[J]. Journal of Microbiologyand Biotechnology， 30（6） ： 868-877.

XUY，HARVEY PJ，2019. Carotenoid productionby Dunaliella salina under red light [J]． Antioxidants， 8（5）：123.

YAMASHITA Y，TAKEUCHI T，ENDO Y，et al.，2020. Dietary supplementation with Dunaliella tertiolecta prevents whitening of brown fat and controls diet-induced obesity at thermoneutrality in mice[J].Nutrients，12（6）：1686.

ZAMANI H， RASTEGARI B， VARAMINI M，2019. Antioxidant and anti-cancer activity of Dunaliella salina extract and oral drug delivery potential via nano-based formulations of gum Arabic coated magnetite nanoparticles [J].Journal of Drug Delivery Science and Technology， 54：101278.

ZHANG XN，LINCF，ZHANG HW，etal.，20O2. Isolation and characterization of a salt-induced PsaG of photosystem I in Dunaliella salina[J].DNA Sequence，13（3） ： 173-177.

ZHUQ，ZHANG M，BAO J，et al.，2021.Physiological， metabolomic，and transcriptomic analyses reveal the dynamic redox homeostasis upon extended exposure of Dunaliella salina GY-H13 cels to Cd[J].Ecotoxicology and Environmental Safety，223：112593.

ZHU QL， ZHENG JL， LIU J， 2020. Transcription activation of （20 β -carotene biosynthetic genes at the initial stage of stresses as an indicator of the increased β -carotene accumulation in isolated Dunaliella salina strain GY-H13 [J]. Aquatic Toxicology，222：105472.

ZOU Q，HUANG L，GU J，et al.，2023.Physiological changes of microalga Dunaliella parva under the treatment of PEG， CaC [J]. PLoS ONE，18（12）： e0295973.

（責(zé)任編輯 蔣巧媛 王登惠）