微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。微藻是潜力很大的生物质能源，微藻可直接利用阳光、二氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂，其产油效率达20%~70%。它们的光合作用效率高，生长周期短，适应环境性强，为微藻能源产业提供了基础。

图1 微藻生物质制备高附加值化学品、功能食品及燃料（Zeng et al.,Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015）

本课题组在微藻领域的研究方向：

1. 高密度培养紫球藻生产花生四烯酸（ARA）

ARA 是属于ω-6系列的一种人体必需的多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，具有广泛的生物活性和重要的营养作用。因此，在婴幼儿保健食品、医药、化妆品、饲料等领域得到广泛应用。微藻作为海洋食物链中 PUFAs 的初级生产者，由于其蕴量丰富、种类繁多，具有独特的物理特性并且富含多种有开发价值的生物活性物质，引起人们极大的研究兴趣， 日渐成为人们获取 ARA 的重要来源。本课题组通过高密度培养紫球藻，实现对全细胞的综合高值化利用。

从厦门海域筛选获得的生产ARA紫球藻（Porphyridium cruentum）为出发藻株，拟采用原生质体融合和基因组重组技术进一步选育高产ARA藻株， 设计适合该藻种生长和 ARA 积累的高密度培养基，通过优化代谢调控和培养工艺，解决海洋微生物的工程化放大问题，使细胞达到较高的生长速度以及高密度，进而大大提高 ARA 含量和总油脂的产量。在国内实现规模化生产高附加值的新资源功能性食品营养强化剂ARA，降低ARA生产成本，对替代国外同类产品，开发具有自主知识产权的微藻来源的功能性保健食品ARA。同时，紫球藻还含有丰富的藻红蛋白及多糖，亦具有广阔的应用前景。