全球對可持續資源需求的增長，以及減少碳排放的緊迫性，加速了可再生生物系統的探索。由于微藻和藍細菌具有快速生長、高光合效率以及能夠利用非耕地、咸水和廢水流的能力，從而減少了對淡水資源的依賴，它們在這一領域發揮了核心作用（Dawiec-Lisniewska等人，2022年；He等人，2024年；Mastropetros等人，2022年；Rossi等人，2020年）。除了生物質外，它們還產生多種有價值的生物活性物質，如色素、脂類和可溶性化合物，在營養保健品、化妝品、制藥和功能性食品領域有廣泛的應用（Klhn等人，2024年；Park等人，2022年）。然而，大規模培養的經濟可行性往往取決于能否從單一菌株中生產多種有價值的成分，而不僅僅是關注單一產物的模式（Hussain Rittmann，2023年）。

在這一背景下，絲狀藍細菌Limnospira（商業上稱為螺旋藻）是一個成功的例子，它支撐了一個價值數十億美元的產業，主要集中在健康補充劑領域（Nowicka-Krawczyk等人，2019年；Papini，2023年；Pinchart等人，2025年；Roussel等人，2023年；Sinetova等人，2024年；Soni等人，2017年）。一個典型的例子是從螺旋藻中商業生產2-α-GG（葡萄糖基甘油），青島中科智諾生物科技有限公司等企業已實現了大規模生產，這突顯了從這種藍細菌中生成高價值化合物的潛力（Luo等人，2022年）。這種藍藻衍生的GG價格昂貴，反映了其卓越的立體化學純度和作為高端化妝品優質成分的日益增長的需求。然而，這一成熟平臺面臨兩個相互關聯的制約：傳統上產品范圍較窄，導致生物質成分未被充分利用（Kurpan等人，2024年；Villaró-Cos等人，2024年）；其開放池塘系統（包括用于GG生產的系統）極易受到生物入侵。這些系統經常被細菌、食草生物和競爭性浮游植物的混合物污染。傳統上，這些入侵者被視為損害培養純度和生產力的有害因素，需要通過昂貴的干預措施進行清除，最終被丟棄，這一過程忽視了它們的潛在生物價值（Choi等人，2008年；Shiraishi，2015年；Vonshak等人，1983年；Yu等人，2025年）。這種觀點忽略了一個關鍵的生態學見解：能夠在如此動態、高壓力生產環境中持續生存的生物很可能具有適應性強的特征，如快速生長和競爭優勢。基于從廢物流中獲取價值的概念（Leong等人，2021年），一種范式轉變正在出現，將開放培養系統重新定義為發現具有工業相關性的強健菌株的富集環境。雖然從污染物中獲取價值的概念在其他領域已有先例，但其應用于高價值、商業化的光合生產系統的探索仍然不足，尤其是在發現具有多重產品潛力的菌株方面。

盡管這一策略具有很強的邏輯性，但系統地從螺旋藻培養物中篩選有價值的污染菌株的努力仍然很少。我們的研究通過從運營中的螺旋藻池塘中分離出Sodalinema sp. ZYS來填補這一空白。選擇這一屬尤為重要。Sodalinema是一個最近被劃分出的分類群，它從多系的“marine Geitlerinema”群和形態相似的屬中分離出來（Cellamare等人，2018年；Noonan等人，2024年；Samylina等人，2021年）。它包括嚴格的嗜鹽堿性和嗜鹽性絲狀藍細菌，模式種Sodalinema komarekii PMC 869.14來源于極端鹽堿性的Dziani Dzaha火山口湖。Sodalinema物種的自然棲息地，如堿湖和咸水環境，表明它們具有對高鹽度、高pH值和強光照的耐受性。這些壓力因素與開放、淺水培養池中的條件非常相似（Cellamare等人，2018年；Noonan等人，2024年；Samylina等人，2021年）。然而，Sodalinema仍然是一個謎：它在培養物中較為罕見，且基因樣本不足。迄今為止，只有少數基因組公開可用，其中大多數是不完整的（框架或contig級別），或者來自宏基因組數據，只有兩個基因組被完全環化。這種高質量基因組序列的極度匱乏嚴重限制了對該屬的功能基因組研究和應用探索。

在本研究中，我們假設從污染源中分離出的Sodalinema sp. ZYS結合了其屬的固有韌性以及適合多產品開發的生物質組成。通過多方面的分析，包括系統發育學、生理特性（耐鹽性）、基因組學（不含藍藻毒素基因、GG合成的遺傳基礎）以及GG和C-PC生產力的定量評估，我們驗證了這一假設。ZYS的完整、環化基因組使其能夠被準確分類，并為這一研究不足的屬提供了基礎資源。最終，在開放、非無菌系統中觀察到的強勁生長能力和快速自沉降現象為其適合大規模培養提供了初步證據，包括可能實現低成本收獲。總體而言，我們的工作將Sodalinema sp. ZYS視為一個有前景且具有韌性的平臺，適用于可持續的多產品應用，體現了藍藻生物技術中的新型“變廢為寶”策略。