华东理工代谢工程改造大肠杆菌高效合成聚乳酸-羟基丁酸共聚酯

主要观点总结

本文介绍了华东理工大学吴辉教授团队通过代谢工程手段改造大肠杆菌，成功提高了聚乳酸-羟基丁酸共聚酯（P(LA- co -3HB)）中乳酸的含量分数。研究通过筛选CoA转移酶和优化碳源、阻断乳酸降解途径等方法，实现了对P(LA- co -3HB)性质的调控，并展示了其在生物塑料领域的应用潜力。该研究为高性能生物塑料的制备提供了新的途径，有助于减少对化石燃料的依赖，促进可持续材料科学的发展。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着环境问题日益严重，生物塑料成为解决由化石燃料衍生塑料引起的资源和环境挑战的有希望的方案。聚羟基烷酸酯（PHAs）是生物塑料的研究和开发的前沿。

关键观点2: 研究重点

吴辉教授团队通过代谢工程手段改造大肠杆菌，成功提高了聚乳酸-羟基丁酸共聚酯（P(LA- co -3HB)）中乳酸的含量分数。使用了不同的CoA转移酶和合成酶进行生物合成，并探讨了碳源和乳酸降解途径对P(LA- co -3HB)性质的影响。

关键观点3: 研究成果

研究团队筛选出了两种有效的CoA转移酶用于共聚物生物合成，发现cot Al能使乳酸含量分数显著提高。此外，利用木糖作为碳源，并阻断乳酸降解途径，进一步提高了乳酸含量分数。在5L生物反应器中，工程菌株产生了含有高乳酸分数的P(LA- co -3HB)。这些数据表明新CoA转移酶的应用对于其他基于乳酸的共聚物的生物合成具有巨大潜力。

关键观点4: 研究意义

该研究展示了通过微生物工程手段提高生物塑料性能的新途径，为高性能生物塑料的制备提供了新的方法。此外，该研究有助于减少对化石燃料的依赖，促进可持续材料科学的发展，为环境保护和资源可持续性开辟了新的道路。

文章预览

     随着全球对环境问题的关注日益增加，生物塑料因其可降解性和生物相容性,成为了解决由化石燃料衍生塑料引起的资源和环境挑战的有希望的方案。在生物塑料中，聚羟基烷酸酯（PHAs）是研究和开发的前沿，其中聚乳酸-羟基丁酸共聚酯（P(LA- co -3HB)）因其高分子量和卓越的生物相容性及可降解性而备受关注。P(LA- co -3HB)的性质可以通过改变乳酸分数进行调节，这依赖于乳酸单体的引入以及微生物合成过程中的效率。 图1.  代谢工程改造大肠杆菌高效合成聚乳酸-羟基丁酸共聚酯     2024年9月19日，来自 华东理工大学 生物工程学院的 吴辉教授 在 《Bioresources and Bioprocessing》 杂志发表了题为 “Enhancement of lactate fraction in poly(lactate- co -3-hydroxybutyrate) biosynthesized by metabolically engineered E. coli ” 的研究论文，该团队通过代谢工程手段改造大肠杆菌，成 ………………………………