我國(guó)科學(xué)家利用甲醇高效生物合成脂肪酸衍生物

石油資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)與利用使人類面臨全球性的氣候與糧食問(wèn)題，迫切需要開(kāi)發(fā)可持續(xù)的化學(xué)品供應(yīng)路線。甲醇生物轉(zhuǎn)化路線可以高選擇性合成多種化學(xué)品，并有望實(shí)現(xiàn)碳中和的生產(chǎn)方式。

近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表題為“Methanol biotransformation toward high-level production of fatty acid derivatives by engineering the industrial yeast Pichia pastoris”的研究論文，將畢赤酵母Pichia pastoris改造為甲醇微生物細(xì)胞工廠，實(shí)現(xiàn)了甲醇高效生物合成脂肪酸和脂肪醇。

研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)阻斷脂肪酸降解過(guò)程實(shí)現(xiàn)了脂肪酸積累，但脂肪酸的產(chǎn)物得率僅相當(dāng)于以葡萄糖為原料的48%，并且毒性代謝物甲醛會(huì)升高；隨后，研究者對(duì)畢赤酵母進(jìn)行了全局優(yōu)化改造，增加了前體與還原性輔酶的供應(yīng)，并強(qiáng)化了甲醇同化過(guò)程，減少了甲醛與活性氧積累，大幅提高了脂肪酸的產(chǎn)量；進(jìn)一步發(fā)展代謝切換策略，快速將脂肪酸生產(chǎn)菌株改造用于脂肪醇生產(chǎn)；最終在1L發(fā)酵罐中以甲醇為唯一碳源實(shí)現(xiàn)了23.4 g/L脂肪酸與2.0 g/L脂肪醇的產(chǎn)量。

該項(xiàng)研究成果作為甲醇生物轉(zhuǎn)化研究的一個(gè)典型示范，為畢赤酵母甲醇生物煉制工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，揭示的甲醇調(diào)控規(guī)律也為其它人工甲基營(yíng)養(yǎng)菌株構(gòu)建提供了借鑒。

原文鏈接：

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2201711119

注：此研究成果摘自《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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