大连化学物理研究所的一个研究小组首创了一种微生物系统，通过加强糖的共发酵，优化了从木质纤维素生物质中生产有价值化学品的过程。木质纤维素生物质是第二代生物制造的可再生原料。其中，木质纤维素水解物中混合葡萄糖和木糖的高效共发酵是降低产品成本的关键问题。
通过在木质纤维素生物炼制中对 Ogataea polymorpha 中的葡萄糖和木糖进行工程化联合利用，可高效生产脂肪酸和 3- 羟基丙酸。资料来源：DICP
然而，由于木糖同化能力有限以及葡萄糖的抑制作用，在微生物中共同利用木糖和葡萄糖具有挑战性。
最近，中国科学院大连化学物理研究所周永进研究员领导的研究小组提出了一种木质纤维素生物炼制微生物平台。该平台通过重新连接多藻类（Ogataea (Hansenula) polymorpha）的细胞代谢，增强了前体乙酰-CoA和辅助因子NADPH的供应，从而可以高效合成乙酰-CoA衍生物，如脂肪酸（FFA）和3-羟基丙酸（3-HP）。
这项研究将于今天（8月24日）发表在《自然-化学生物学》上。
研究人员成功地实现了同时利用葡萄糖和木糖。为此，他们引入了一个己糖转运体突变体和木糖异构酶，并过量表达原生木糖激酶，以加强木糖的分解和输入。
该工程菌株在实验室中从真正的木质纤维素水解物中产生了 7.0 克/升的 FFA，在生物反应器中从模拟木质纤维素中产生了 38.2 克/升的 FFA。此外，通过新陈代谢转化策略，这个表现卓越的细胞工厂被扩大用于生产 3-羟基酚，从模拟木质纤维素中获得了 79.6 克/升的最高 3-羟基酚滴度。
周教授说："我们的工作在不影响原生葡萄糖代谢的情况下实现了木糖和葡萄糖的共同利用，证明了O. polymorpha作为细胞工厂利用木质纤维素生产多功能增值化学品的潜力。"