微藻是一种环境友好且可持续的绿色资源，可用于未来的食品和医药应用。微藻胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPMS）是由微藻细胞分泌至外界环境中的由多糖、蛋白质、脂类和核酸组成的高分子物质。然而相对较低的产量、繁琐的分离纯化手段、错综复杂的加工-分泌途径以及不明确的作用机制等挑战仍然阻碍着微藻 EPMS 的产业化应用。通过科学总结研究进展，利用代谢调控、基因修饰以及先进的分离和表征技术等策略，微藻 EPMS 将有望在食品、化妆品和治疗行业得到广泛应用。
近日，华东理工大学范建华教授团队在International Journal of Biological Macromolecules杂志上发表题为“Recent advances in polysaccharide-dominated extracellular polymeric substances from microalgae: A review”的综述文章，系统总结了微藻胞外高分子物质的研究进展，包括其组成、结构、形成、生物活性和应用，微藻EPMS因其结构单元和结合方式的多样性，展现出独特的网络构象和生物活性，同时具有物种特异性。除了具有抗氧化、抗病毒和抗肿瘤作用的多糖之外，从微藻 EPMS 中分离出的胞外囊泡正在成为新的药物载体。文章的第一作者是华东理工大学生物工程学院的硕士生何宇龙、博士生季亮，通讯作者分别是华东理工大学孙丽云副教授、范建华教授。
该团队研究总结发现，微藻EPMS来源复杂，其合成过程与糖酵解途径、TCA 循环和磷酸戊糖途径密切联系。CO2穿过细胞膜进入叶绿体参与Calvin cycle生成3-磷酸甘油醛(G3P)，通过糖酵解途径生成丙酮酸，进一步转化为乙酰辅酶A并进入TCA循环，生成糖异生反应底物。在高尔基体和相关酶加工后，单糖基团连接形成多糖链，经过甲基化、乙酰化和磷酸化等修饰后通过胞吐或转运蛋白分泌至细胞外。
微藻EPMS具有高粘度和高吸附性的物理特性，可用作天然屏障和吸附有害物质；因自身有良好的生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤和抗病毒等，EPMS也可以用于各项生命科学和医学治疗研究。
共同存在于微藻EPMS中的胞外囊泡EVs，基于显著的微生物群体调节特性和跨细胞交流等优势，因而可将其开发为天然药物载体。凭借微藻生长速度快，光能自养简单高效等自身优势进行可持续制备良好的生物相容性的EVs，未来可以作为药物载体被特异性修饰靶向病灶。
参考文献：
Recent advances in polysaccharide-dominated extracellular polymeric substances from microalgae: A review. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 302, 140572.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.140572
外泌体资讯网 Int. J. Biol. Macromol | 华东理工大学范建华教授团队：来源于微藻的以多糖为主的胞外聚合物研究进展
