利用甲醇产PHB的大肠杆菌代谢工程改造

利用甲醇产PHB的大肠杆菌代谢工程改造利用甲醇产PHB的大肠杆菌代谢工程改造摘要：聚羟基丁酸酯（PHB）是一种天然的生物塑料，具有优异的生物可降解性和生物相容性。然而，传统的PHB生产方法依赖于昂贵的

PHB 利用甲醇产的大肠杆菌代谢工程改造 利用甲醇产PHB的大肠杆菌代谢工程改造 摘要： 聚羟基丁酸酯（PHB）是一种天然的生物塑料，具有优异的生物可 降解性和生物相容性。然而，传统的PHB生产方法依赖于昂贵的有机碳 源和复杂的发酵工艺，限制了其大规模应用。因此，利用代谢工程手 段，将大肠杆菌转化为利用甲醇生产PHB的高效菌株，具有重要的应用 价值。本文综述了甲醇代谢途径和PHB合成途径中关键的酶和基因，讨 论了通过基因工程改造大肠杆菌代谢途径将其重新调控的方法。并探讨 了未来的研究方向，以期为甲醇产PHB的大肠杆菌代谢工程提供新思 路。 关键词：甲醇，PHB，大肠杆菌，代谢工程，基因工程 1.引言 近年来，生物塑料作为一种环境友好型可降解材料受到了广泛关 注。聚羟基丁酸酯（PHB）作为其中一种具有潜在的应用前景。PHB是 一种由串联的3-羟基丁酸单体组成的线性聚合物，具有与传统塑料相似 的物理和力学性质。与传统塑料相比，PHB具有天然可降解性和可再生 性的优势。然而，传统PHB生产方法存在诸多问题，如有机碳源昂贵、 发酵工艺繁琐。为了解决这一问题，研究人员开始探索使用代谢工程改 造菌株，通过利用廉价有机碳源合成PHB。 2.甲醇代谢途径 甲醇是一种廉价且广泛存在的有机碳源，被广泛应用于化学工业。 大肠杆菌具有从甲醇合成PHB的潜力。甲醇代谢途径主要包括甲醛脱氢 酶途径、丙酮酸途径和甲醇酸途径。甲醛脱氢酶途径是大肠杆菌利用甲 醇合成甲酸和氢气的途径。丙酮酸途径是由丙酮酸合成家族酸、丙酸和 丁酸，最后通过PHB合酶合成PHB。甲醇酸途径是将甲醇酸转化为二氧