近日，在可持续色素生产领域，科学家们取得了重要突破。由美国和英国生物技术专家组成的联合研究小组，成功利用植物衍生基因对油籽作物亚麻荠进行基因改造，使其能够生产高浓度的虾青素。虾青素是一种用于给养殖鲑鱼和虾着色的有价值红色抗氧化剂，该研究成果为合成虾青素提供了商业上可行的替代方案。目前，合成虾青素主要通过昂贵的化学合成或从藻类等有限天然来源生产。

此次研究由内布拉斯加大学林肯分校(UNL)植物科学创新中心主任 Edgar Cahoon 教授领导，相关成果发表在《植物生物技术杂志》上。

虾青素属于酮类胡萝卜素这一红色色素类别，不仅因着色特性备受推崇，其卓越的抗氧化能力也广受赞誉。然而，这类色素在大多数作物中并不天然存在。研究团队借用猩红亚麻花(Adonis aestivalis)的基因，将一种新的酮类胡萝卜素生物合成途径引入亚麻荠种子中。

与早期利用细菌基因的研究相比，这种源自植物的途径展现出更高效率和清洁性。它几乎将所有β - 胡萝卜素的前体转化为酮类胡萝卜素，其中虾青素占总量的三分之一以上，每克种子中虾青素含量约为47微克。此外，提取出的油抗氧化能力更强，这一特性可能吸引食品行业将其用于植物产品中的油凝胶等用途。

尤为关键的是，经过改良的植物在田间未表现出发育不良或明显压力迹象，且该结果在美国和英国的多个生长季节中得到了重复验证。

该研究论文共同作者之一、洛瑟姆斯特德的理查德·哈斯拉姆博士表示：“随着寻找天然、可扩展的合成添加剂替代品的压力不断增大，我们相信这种方法将为新一代可持续的富含色素的油籽铺平道路。”

约翰纳森·纳皮尔教授评论道：“洛瑟姆斯特德团队非常荣幸能参与这项成功的合作，最终培育出具有改良性状的作物。在田间真实条件下测试原型植物，感觉非常棒。”

内布拉斯加州大学林肯分校的卡洪教授补充道：“洛瑟姆斯特德研究所在转基因亚麻荠田间试验和脂质组学方面的世界级专业知识，对这项研究的成功至关重要。我们期待与洛瑟姆斯特德研究所的研究人员合作，推动这项技术商业化。”

更多信息： Hyojin Kim 等，《基于油籽的虾青素及相关酮类胡萝卜素代谢工程：从实验室到田间再到应用》，《植物生物技术杂志》 (2025)。