藻蓝胆素(PCB)是藻类中特有的一种捕光色素，具有抗氧化、消炎等多种功效。目前藻蓝胆素主要的获取途径是从螺旋藻中天然提取，由于螺旋藻培养周期长、占地广，且自身含有较多其他色素，从而导致分离困难，藻蓝胆素在市场上的价格也居高不下。本文克隆了藻蓝胆素合成关键酶基因，并将其在大肠杆菌体内进行组合表达，利用大肠杆菌自身血红素为底物，催化合成藻蓝胆素。

藻蓝胆素是存在于红藻及蓝藻中的一种光合作用辅助色素，主要在光合作用中起吸收及传递光能的作用。作为胆红素的衍生物，藻蓝胆素目前已被证明具有抗氧化、清除羟自由基以及氧自由基、保护生物膜免受氧化伤害、以及消炎等多种功效。最新研究证据发现，藻蓝胆素在细胞内可以被血红素还原酶还原而转化为血红素，进而反馈抑制由氧化损伤引起的NADPH氧化酶的过量表达，对于Gilbert综合症等由氧化损伤引起的疾病起到很好的疗效。同时藻蓝胆素还可以作为优良的荧光探针和食用天然色素，在医药、食品保健等领域具有广泛的应用前景。然而，目前国内外获得藻蓝胆素的方法主要是从螺旋藻中天然提取。该方法提取工艺复杂，难以获得高纯度的藻蓝胆素，且螺旋藻培养周期较长，生长密度低，需要占用大面积土地，因此导致市场上高纯度藻蓝胆素价格较高，主要依赖于从美国进口，尚不适合作为医疗保健品广泛应用。本课题在详细分析螺旋藻藻蓝胆素生物合成途径的基础上，克隆得到了藻蓝胆素合成途径中的两个关键酶基因，并利用基因组合表达技术，将其在大肠杆菌中进行组合表达，以大肠杆菌自身血红素为底物，高效催化合成藻蓝胆素。从而可以利用廉价的培养基，高密度培养藻蓝胆素生产工程菌株，实现了藻蓝胆素的高效生产。该方法无需昂贵的设备和生产场地，下游提取纯化过程简单，大大降低了高纯度藻蓝胆素的生产成本，从而为藻蓝胆素作为抗氧化药物的开发利用奠定了重要基础。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
已获得专利申请号，还有部分抗氧化活性实验尚正在进行，论文正在整理中。

已获得第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。