高产琥珀酸解脂耶氏酵母菌株

木糖高效利用

通过多拷贝木糖代谢基因和定向进化，该菌株能够高效利用木质纤维素水解液中的木糖生产琥珀酸，解决了木糖利用与琥珀酸合成之间的代谢冲突。

Shang, Changyu · Jinhong, Gu · Tao, Huilin · 卢雪梅 · 侯进 · 崔志勇 · 祁庆生

Advanced Science 2025

参数信息

琥珀酸产量

83.78 g L-1

混合糖产率

0.66 g g-1

生产速率

1.21 g L-1 h-1

技术优势

木糖利用激活

通过多拷贝XR、XDH和XK基因的随机表达文库策略，显著增强了木糖利用能力，使菌株能在以木糖为唯一碳源的培养基上生长。

高琥珀酸产量

在玉米秸秆水解液和pH 3.5的低pH条件下，琥珀酸产量达到83.78 g L-1，产率0.66 g g-1，生产速率1.21 g L-1 h-1，实现了高效生产。

破解代谢冲突

发现脂肪酸代谢驱动的无效循环将胞质NADPH转化为线粒体NADH，对琥珀酸合成必需，但竞争性抑制木糖分解；通过基因扩增平衡辅因子需求，解决了木糖利用与琥珀酸生产之间的权衡。

应用场景

• 生物基化学品：用可再生原料替代石油基生产琥珀酸，降低碳足迹。
• 木质纤维素生物炼制：将农业废弃物中的木糖转化为高价值化学品，提高生物炼制经济性。
• 微生物细胞工厂：该菌株可作为平台，用于生产其他有机酸或衍生物。