科技前沿

　　超长链脂肪酸（VLCFAs）及其衍生物是指碳原子数在22至26之间的一系列化合物，比如芥酸、正二十二醇、荷荷芭油等，它们广泛应用于润滑油、涂料、化妆品及医药行业。这类物质通常从植物中提取或者化学合成获得，产量低成为了限制其应用的最大因素。利用微生物合成超长链化学物质成为了改善该行业现状的突破口。
　　来自于瑞典的科学家通过在酿酒酵母实施三步法，成功获得大量的目标产物。首先，在酿酒酵母菌株中引入分枝杆菌的FASI系统，让其能够合成大量的前体物质C16-C18以及C22-C24 VLCFAs。第二步，研究者通过敲除β-氧化，甘油三酯及甾醇酯合成途径，增加超长链脂肪酰-CoA的代谢流。于此同时，改造菌株的延长酶系统，过表达酿酒酵母自身的延长酶基因ELo2和ELo3基因，让其能够成功合成C22-C26 VLCFAs。第三步，调控生长与产物合成的矛盾，以合成正二十二醇为例，首先通过过表达拟南芥的酰基-CoA还原酶基因（AtFAR）让酿酒酵母能够成功合成正二十二醇。进一步采用碳源依赖型的启动子，让改造菌株有效的识别生物量积累期及产物积累期，阻止了产物积累对生长的抑制作用。最终正二十二醇的产量达到了83.5 mg /L，比出发菌株提高了80倍。该项研究发表于《Nature Communications》，为利用微生物生产VLCFAs及其衍生物提供了通用性策略。