工程酵母系统在生物燃料制备中的研究进展

不同类型生物燃料制备的技术路线已打通,但生物燃料对底物需求的局限性和不太理想的产物产率等因素导致生产成本居高不下,如何以经济有效的方式生产现有的生物燃料或开发新的生物燃料品种成为关键问题。酿酒酵母以及多种不同类型的酵母引起了研究人员的关注。研究人员利用代谢工程学和合成生物学工具,在改善工程酵母细胞生产生物燃料的过程中取得了重大进展。代谢工程学和合成生物学的最新进展为有效设计和构建复杂的酵母系统提供了技术依据,重新设计的酵母代谢系统不仅能够利用更广谱的碳源,增强菌株对产物和抑制剂的耐受性,提高生物燃料产率,降低生物燃料生产成本,还能生产多种类型的生物燃料。但工程酵母系统在应用过程中依然存在技术性障碍,如异源基因的宿主相容性差、缺乏高效的细胞编辑工具、延伸底物转化率低、宿主对产物诱导的毒性耐受性差等。虽然目前工程酵母系统的生物燃料产量还无法达到工业化水平,但随着对酵母细胞代谢机理的深入研究,利用更加先进的分子生物学工具,不断攻克商业化过程中的技术障碍,生物燃料的潜力必将充分发挥。