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我国科学家利用甲醇高效生物合成脂肪酸衍生物

石油资源的过度开发与利用使人类面临全球性的气候与粮食问题,迫切需要开发可持续的化学品供应路线。甲醇生物转化路线可以高选择性合成多种化学品,并有望实现碳中和的生产方式。


近日,中国科学院大连化学物理研究所研究团队发表题为“Methanol biotransformation toward high-level production of fatty acid derivatives by engineering the industrial yeast Pichia pastoris”的研究论文,将毕赤酵母Pichia pastoris改造为甲醇微生物细胞工厂,实现了甲醇高效生物合成脂肪酸和脂肪醇。


研究团队首先通过阻断脂肪酸降解过程实现了脂肪酸积累,但脂肪酸的产物得率仅相当于以葡萄糖为原料的48%,并且毒性代谢物甲醛会升高;随后,研究者对毕赤酵母进行了全局优化改造,增加了前体与还原性辅酶的供应,并强化了甲醇同化过程,减少了甲醛与活性氧积累,大幅提高了脂肪酸的产量;进一步发展代谢切换策略,快速将脂肪酸生产菌株改造用于脂肪醇生产;最终在1L发酵罐中以甲醇为唯一碳源实现了23.4 g/L脂肪酸与2.0 g/L脂肪醇的产量。


该项研究成果作为甲醇生物转化研究的一个典型示范,为毕赤酵母甲醇生物炼制工业应用奠定了基础,揭示的甲醇调控规律也为其它人工甲基营养菌株构建提供了借鉴。


原文链接:

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》,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。


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