图 木质纤维素转化为生物燃料和可降解塑料
在国家自然科学基金项目（批准号：22161142008、21922812）等资助下，中国科学院大连化学物理研究所周雍进在木质纤维素生物炼制方面取得新进展。研究团队以多形汉逊酵母为宿主，通过强化木糖同化与转运过程同步利用了葡萄糖与木糖，实现了木质纤维素生物炼制高效合成脂肪酸和3-羟基丙酸。相关研究成果以“强化木糖-葡萄糖共利用实现纤维素生物炼制高效合成化学品（Engineering co-utilization of glucose and xylose for chemical overproduction from lignocellulose）”为题，于2023年8月24日发表在《自然•化学生物学》（Nature Chemical Biology）上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41589-023-01402-6。
作为第二代生物炼制原料的木质纤维素来源广泛且可再生，但是在微生物利用纤维素水解液过程中存在葡萄糖抑制木糖利用现象，制约了木质纤维素生物转化效率。多形汉逊酵母具有天然木糖代谢、耐高温以及高密度发酵等优势。上述研究团队通过强化木糖同化与转运效率，在不牺牲葡萄糖利用的前提下，实现了葡萄糖与木糖同步利用。在葡萄糖与木糖模拟物料中，脂肪酸产量达到38.2 g/L；在真实木质纤维素水解液中，脂肪酸产量达到7.0 g/L。借助代谢转换策略，将脂肪酸合成菌株转化为3-羟基丙酸合成菌株，获得了79.6 g/L的3-羟基丙酸。