微生物發(fā)酵色素是通過(guò)真菌、藻類(lèi)、細(xì)菌等微生物發(fā)酵得到的一類(lèi)天然色素。

色素分為天然色素和合成色素。與動(dòng)植物來(lái)源的天然色素相比，微生物發(fā)酵色素不受季節(jié)、區(qū)域的限制，且易于規(guī)�；�生產(chǎn)、產(chǎn)品穩(wěn)定性更高、成本效益更強(qiáng)；與合成色素相比，微生物發(fā)酵色素安全、環(huán)保、可持續(xù)。近年來(lái)，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)天然色素備受市場(chǎng)關(guān)注，得益于合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展，微生物發(fā)酵色素產(chǎn)業(yè)規(guī)模隨之?dāng)U大。

微生物發(fā)酵色素制造流程大致分為四步，首先利用基因編輯、酶工程、人工智能等技術(shù)構(gòu)建和篩選合適的菌種，其次在最適的培養(yǎng)條件下，優(yōu)化和培養(yǎng)工程菌，第三步通過(guò)合成生物學(xué)方法，放大生產(chǎn)，并監(jiān)控發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，最后利用分離技術(shù)、提純技術(shù)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行精制，以得到合格的色素。微生物發(fā)酵色素生產(chǎn)水平主要取決于菌種的遺傳特性和培養(yǎng)條件。

近年來(lái)，隨著研究深入、技術(shù)突破，越來(lái)越多的微生物發(fā)酵色素進(jìn)入市場(chǎng)，包括紅曲紅色素、靛藍(lán)色素、梔子藍(lán)色素、甜菜堿色素、蝦青素、番茄紅素等。紅曲紅色素是紅曲霉次級(jí)代謝產(chǎn)物之一，通過(guò)紅曲霉菌液體深層發(fā)酵、生物分離技術(shù)得到。紅曲紅色素?zé)o毒、安全，在食品、醫(yī)療、美容、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值較高。食品是紅曲紅色素主要應(yīng)用領(lǐng)域，如肉制品、紅曲腐乳、紅曲酒等。

全球從事微生物發(fā)酵色素研發(fā)及生產(chǎn)的企業(yè)有NovoNutrients、Octarine Bio、Huue、Phytolon、道生生物（深圳）、金城醫(yī)藥、威海利達(dá)生物等。Octarine Bio目前專(zhuān)注于紫羅蘭素及其衍生物（包括綠色、藍(lán)色和、紅色等）的研發(fā)，2023年5月，Octarine Bio與Ginkgo合作設(shè)計(jì)一種生產(chǎn)紫羅蘭素及其衍生物的菌株；2023年12月，Octarine Bio宣布完成460萬(wàn)美元融資，目前其籌集金額累計(jì)超過(guò)1300萬(wàn)美元。

微生物發(fā)酵色素可作為合成色素、天然色素的替代品，應(yīng)用前景廣闊。微生物發(fā)酵色素可用于紡織、食品、建筑、印刷、染料、造紙、塑料、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。目前微生物發(fā)酵色素研究、生產(chǎn)主要集中在類(lèi)胡蘿卜素方面，如蝦青素、β-胡蘿卜素等，其他色素生產(chǎn)規(guī)模較小。但隨著技術(shù)突破，微生物來(lái)源的靛藍(lán)色素、紫羅蘭素、黑色素、靈菌紅素市場(chǎng)化速度正在不斷加快。