合成生物学优化微生物碳代谢过程中的碳保存与碳固定

随着化石资源的过度开发和利用,由CO₂过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径,将碳源转化为可利用碳物质,是减少碳排放、缓解温室效应的有效途径.本文以微生物系统在其代谢过程中优化碳保存及碳固定的能力为主要标准,主要总结了近年来人工碳保留途径和人工固碳途径设计合成方面取得的进展,并进行了比较分析,讨论了以微生物作为细胞工厂实现绿色低碳可持续生产的价值.随着合成生物学的不断发展,越来越多的二氧化碳固定机制将被挖掘和开发,用于重构微生物代谢,实现高效的生物制造,开启工业脱碳的正循环.     

工程益生菌用于疾病诊断治疗和细胞工厂的研究进展

随着科学技术的发展,益生菌因其独特的生理功能逐渐影响人们的日常生活,其用途已被大众熟知并且接受,而利用合成生物学对益生菌进行改造后得到的工程益生菌也已逐渐成为相关领域的研究热点。作为下一代活性治疗药物,经过改造后得到的工程益生菌可针对特定疾病发挥其独特作用,例如,在肠道菌群微环境、代谢性疾病的监测以及肿瘤靶向治疗等方面已广泛应用。此外,随着益生菌在食品工业中的出色作用和益生菌的功能,其微生物代谢特性也越来越受到人们的关注,工程益生菌在代谢过程中不仅能产生有机酸、胺类、维生素等多种产物,还能改善发酵食品口味,增加产品营养,在食品工业中广泛应用。重点介绍了对经过改造后的工程益生菌的作用及其应用前景。     

生物合成可降解材料PHA的研究进展和产业化趋势

聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一种天然的可降解高分子生物材料,可应用于生物医用和生物可降解包装材料方面。目前,生物合成PHA的研究进展和产业化趋势集中在两个方面：一是进一步降低生产成本,实现生物可降解塑料的大规模生产;另一个就是改善生物可降解塑料的性质,提高生物可降解塑料的应用范围。本文主要针对性质改造方面的研究进展和趋势进行讨论。