微生物细胞工厂生产化学品的研究进展——以几种典型小分子和大分子化学品为例

摘要

微生物细胞工厂的创制和优化改造是绿色生物制造的重要内容.基于构建高效微生物细胞工厂的主要使能技术及其新发展,以几种典型小分子和大分子化学品为例,综述了微生物细胞工厂生产化学品的研究进展.讨论了启动子工程、代谢流分析等经典的使能技术和CRISPR基因编辑、诱变耦合高通量筛选、基于人工智能的生物信息学等新技术对于微生物细胞工厂构筑的重要作用.分别以有机醇、有机酸、有机胺小分子和多糖、聚酯类生物大分子的微生物合成为例,分析了如何面向不同特点的产物分子,设计实施不同的基因改造策略,并概述了近年来代表性菌株的生产性能.进一步展望了未来微生物细胞工厂生产化学品的总体发展趋势和应用前景.