近日，中國科學院天津工業生物技術研究所人工淀粉研發團隊發展了一條以乙酸為原料的低碳酵母細胞淀粉合成路線，實現了淀粉的低碳微生物高效合成，相關成果發表于Nature Communications。
據介紹，淀粉作為主要的碳水化合物，是重要的食物原料，同時也是重要的工業原料。研究人員通過優化異源淀粉合成途徑的表達強度、精確調控糖異生途徑及淀粉分解代謝通路，并結合形態工程擴大胞內淀粉儲存空間等工程化策略，系統解決了酵母天然代謝網絡淀粉合成能力不足的瓶頸，以電還原二氧化碳合成的乙酸為原料，淀粉含量達到細胞干重的47.18%，時空生產效率達243.7克/平方米/天，生產強度達到160.9毫克/升/時，比其他微生物高一個數量級。
該研究成果系統揭示了重塑細胞資源分配網絡支撐高水平淀粉合成的新機制，并通過代謝調控與路徑優化相結合的菌株工程，成功實現了人工微籽粒酵母細胞中的淀粉組成及淀粉—蛋白比例調控，展示了應用工程生物技術按需定制功能營養原料組成、創制理想食品和飼料的巨大潛力。
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