青岛农业大学：十年攻关 让一株光合细菌“吃碳吐金”

中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 焦以璇）近日，记者从青岛农业大学获悉，该校生命科学学院副教授李美洁带领团队历经近十年攻关，对一株名为沼泽红假单胞菌的光合细菌进行系统性研究与工程化改造，成功构建起以二氧化碳为核心碳源、协同利用废弃碳源的新型光合固碳平台。这株传统农业环保领域的“老兵”，如今已蜕变升级为能高效合成番茄红素、虾青素、异戊二烯等高值化合物的“微生物细胞工厂”。相关成果已发表在《绿色化学》《微生物学前沿》等国际学术期刊上。

沼泽红假单胞菌是一种紫色非硫细菌，天然具备代谢方式多样、碳源利用广泛的独特优势。它既能通过光合自养方式固定二氧化碳，又能利用有机废物进行异养生长，被广泛应用于废水处理、水产养殖、畜牧业等领域。然而在李美洁团队手中，这株“环境卫士”完成了从传统应用到绿色制造的功能跨越。

研究团队综合运用适应性进化、随机突变、大规模筛选等策略，选育出高固碳效率的菌株；再通过基因编辑、膜工程、代谢工程等多个合成生物学技术，逐步提升了菌株的萜烯合成效率。最终，团队成功打通了从木质素降解到高值萜烯化合物合成的完整代谢通路，以二氧化碳为主要原料，协同利用甘油（生物柴油副产物）、木质素（农林废弃物）等废弃碳源，高效合成了多种高附加值产物。

值得一提的是，团队还通过适应性进化获得了耐盐菌株RPAS-11，可在高达4.5%的盐浓度下正常生长，为利用海水进行开放式发酵、降低生产成本提供了可能。耐盐机制研究表明，类胡萝卜素尤其是紫菌红素的积累，在抗盐胁迫中发挥了关键作用。

据悉，该团队的核心关键技术专利已成功实现转化。这标志着相关研究成果正式迈入产业化阶段，为利用工业废气与农林废弃物绿色合成高附加值化合物提供了可复制的技术路径。