我国科学家利用甲醇高效生物合成脂肪酸衍生物

我国科学家利用甲醇高效生物合成脂肪酸衍生物

日期： 2022年08月15日　08:30       来源：科技部生物中心 【字号：大 中 小】 

　　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。