藻蓝素(Phycocyanobilin，PCB)天然存在于蓝藻光感应系统中，在光能的吸收和传递中起着至关重要的作用，在光遗传学 的研究中被广泛应用。由于其具有亮丽的天蓝色，可以作为天然色素在食品饮料中呈色，安全健康，营养丰富，是FDA唯一批准的蓝色食品添加剂。PCB还具有抗氧化、消除自由基、修复细胞延缓衰老、保水抗冻的作用，广泛应用于化妆品领域。此外，作为一种安全的药物，口服PCB在体内可以转化为NADPH氧化酶的有效抑制剂，在治疗阿尔茨海默症方面表现出巨大潜力；PCB对冠状病毒主要蛋白酶的活性也具有潜在的抑制作用，有潜力应用于防治近年来爆发的新型冠状肺炎病毒。
目前，PCB的获取方法主要采用高温甲醇分解法从螺旋藻中提取。该方法存在诸多问题：
(1) 甲醇高温热解需要耗费大量的能量，造成能源浪费；
(2) 螺旋藻中与PCB共存的其他色素，如叶绿素、叶黄素等一系列前体，对后期产物纯化有不利影响；
(3) 螺旋藻生长周期较长，限制了藻蓝素的生产效率和应用。
因此，从天然藻类中提取高纯度的PCB是一项复杂且不经济的方法。
目前，PCB的获取方法主要采用高温甲醇分解法从螺旋藻中提取。该方法存在诸多问题：
(1) 甲醇高温热解需要耗费大量的能量，造成能源浪费；
(2) 螺旋藻中与PCB共存的其他色素，如叶绿素、叶黄素等一系列前体，对后期产物纯化有不利影响；
(3) 螺旋藻生长周期较长，限制了藻蓝素的生产效率和应用。
因此，从天然藻类中提取高纯度的PCB是一项复杂且不经济的方法。
利用大肠杆菌为宿主细胞，采用组合代谢工程技术和合成生物学技术，在大肠杆菌中实现藻蓝蛋白的合成途径的构建，利用高密度发酵的技术实现藻蓝蛋白的工业化重组生产。降低生产成本，简化提取工艺，是藻蓝蛋白工业上得到广泛应用的重要前提。
参考文献：
Construction of a new T7 promoter compatible Escherichia coli Nissle 1917 strain for recombinant production of heme dependent proteins
Microb Cell Fact (2020) 19:190
