大連化學物理研究所的一個研究小組首創了一種微生物系統，通過加強糖的共發酵，優化了從木質纖維素生物質中生產有價值化學品的過程。木質纖維素生物質是第二代生物製造的可再生原料。其中，木質纖維素水解物中混合葡萄糖和木糖的高效共發酵是降低產品成本的關鍵問題。

通過在木質纖維素生物煉製中對Ogataea polymorpha 中的葡萄糖和木糖進行工程化聯合利用，可高效生產脂肪酸和3- 羥基丙酸。資料來源：DICP

然而，由於木糖同化能力有限以及葡萄糖的抑製作用，在微生物中共同利用木糖和葡萄糖具有挑戰性。

最近，中國科學院大連化學物理研究所周永進研究員領導的研究小組提出了一種木質纖維素生物煉製微生物平台。該平台通過重新連接多藻類（Ogataea (Hansenula) polymorpha）的細胞代謝，增強了前體乙酰-CoA和輔助因子NADPH的供應，從而可以高效合成乙酰-CoA衍生物，如脂肪酸（FFA）和3-羥基丙酸（3-HP）。

這項研究將於今天（8月24日）發表在《自然-化學生物學》上。

研究人員成功地實現了同時利用葡萄糖和木糖。為此，他們引入了一個己糖轉運體突變體和木糖異構酶，並過量表達原生木糖激酶，以加強木糖的分解和輸入。

該工程菌株在實驗室中從真正的木質纖維素水解物中產生了7.0 克/升的FFA，在生物反應器中從模擬木質纖維素中產生了38.2 克/升的FFA。此外，通過新陳代謝轉化策略，這個表現卓越的細胞工廠被擴大用於生產3-羥基酚，從模擬木質纖維素中獲得了79.6 克/升的最高3-羥基酚滴度。

週教授說：”我們的工作在不影響原生葡萄糖代謝的情況下實現了木糖和葡萄糖的共同利用，證明了O. polymorpha作為細胞工廠利用木質纖維素生產多功能增值化學品的潛力。”