Engineering strategies to enhance microalgal pigment production: from stress physiology to industrial application

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1071/fp26058
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Microalgae are photosynthetic organisms that possess considerable potential for pigment production as natural colourants for applications in the food industry, feed, cosmetics, nutraceuticals, and related sectors. However, their biological function is inseparable from stress physiology, excitation control, and redox balance, and current commercial production of natural microalgal pigments remains insufficient to meet growing market demand. A central limitation is the recurrent growth-pigment trade-off: environmental conditions that stimulate pigment accumulation often suppress biomass formation while growth-favourable regimes dilute secondary pigment pools. Adaptive laboratory evolution and long-term experimental evolution provide a conceptual bridge between ecological adaptation and engineering design by demonstrating that stable pigment phenotypes typically emerge from selection acting on excitation pressure, redox homeostasis, and membrane organisation rather than from direct selection on pigment flux alone. These findings reframe pigment overproduction as a consequence of relieving upstream physiological constraints. We advance a systems-based framework where microalgal pigments are treated as programmable, stress-responsive modules embedded within integrated photosynthetic and metabolic networks. Focusing on astaxanthin, phycocyanin, and scytonemin as representative architectures, we synthesise advances in clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-mediated genome editing, synthetic promoter engineering, metabolic pathway refactoring, and systems biology modelling that enable stabilisation of stress-resilient phenotypes.