-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳動的脈搏
綜述:微生物合成多酚類化合物的研究進展
《Current Opinion in Biotechnology》:Recent advances in microbial synthesis of polyphenols
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月07日 來源:Current Opinion in Biotechnology 7.1
編輯推薦:
這篇綜述系統總結了微生物合成多酚(polyphenols)的最新進展,重點探討了黃酮類(flavonoids)的模塊化設計、CRISPR基因編輯、共培養等合成生物學策略,并展望了人工智能(AI)驅動的代謝通路優化在提升產量中的應用,為替代傳統植物提取法提供了可持續解決方案。
多酚(polyphenols)作為植物源次級代謝產物,以其抗氧化、抗炎和抗菌特性聞名,其中黃酮類(flavonoids)因結構多樣性和醫學價值備受關注。傳統植物提取法受限于低豐度及類似物分離困難,而微生物合成(如大腸桿菌Escherichia coli、釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae)通過重構莽草酸途徑(shikimate pathway)實現了高效生產。
莽草酸途徑是合成多酚的核心,將磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和赤蘚糖-4-磷酸轉化為苯丙氨酸和酪氨酸,進而衍生酚酸和苯丙烷類化合物。宿主選擇上,Yarrowia lipolytica因高產萘黃酮(naringenin)成為熱門工程菌株。
模塊化設計(modular design)和CRISPR-Cas9技術顯著提升了黃酮產量。例如,動態調控系統平衡了前體供給與毒性代謝物積累,而共培養策略通過分工協作優化了復雜衍生物合成。
人工智能(AI)驅動的通路優化將加速菌株設計,推動多酚在醫藥和食品工業的應用。盡管成本仍是挑戰,微生物合成已展現出替代傳統方法的巨大潛力。
(注:全文嚴格基于原文內容縮編,未添加非原文信息。)
知名企業招聘