二氧化钛胁迫诱导红法夫酵母虾青素高效积累的代谢调控机制

　　摘要： 本实验利用二氧化钛（TiO2）胁迫诱导红法夫酵母PR106，结合非靶向代谢组学和显微镜观察技术，研究TiO2处理后PR106高效积累虾青素的代谢机制。代谢组学分析显示，TiO2胁迫使PR106细胞内与虾青素合成密切相关的代谢物，如蔗糖、5-脱氢表甾醇和(6Z)-十八烯酸等发生显著变化（在16 h时下调，32 h时上调），并通过调控ABC转运蛋白、磷酸转移酶系统、类固醇生物合成及氨基酸生物合成等关键代谢通路促进虾青素的合成，这与PR106虾青素积累过程中观察到的主要代谢通路变化规律高度一致。此外，TiO2胁迫降低了细胞壁通透性，增强了细胞膜流动性，并增加了脂滴和线粒体的数量。本研究可为后续基于代谢机制理性改造红法夫酵母以促进虾青素积累提供理论依据，有助于实现红法夫酵母虾青素的高效生产。