王乐，倪子富，惠明，王金水

（河南工业大学生物工程学院，河南 郑州 450001）

引 言

琥珀酸作为许多重要化学品的直接或间接合成中间体被广泛应用于合成1,4-丁二醇、四氢呋喃、新型绿色溶剂、高分子聚合物等化工产品，具有很高的商业价值[1-2]。目前生产琥珀酸的方法主要有化学合成法和生物发酵法两种，化学合成法虽为目前琥珀酸生产的主要方法，但具有能耗高、污染大等缺点，不符合当今可持续发展的要求[3]。近几年随着生物工程技术的迅速发展和逐渐成熟，生物发酵法生产琥珀酸因兼具资源可再生利用及吸收CO2等优势具有广阔的发展潜力[2]。

表1 产琥珀酸菌株的性能分析Table 1 Performance analysis of strains of succinic acid production

当前国内外研究琥珀酸生产的热门菌种有：产琥珀酸厌氧螺菌、产琥珀酸放线杆菌、曼海姆产琥珀酸菌、谷氨酸棒杆菌、酿酒酵母和重组大肠杆菌等[3]。表1对以上产琥珀酸菌种的性能进行了分析，可知所有菌种在发酵生产中都存在一定的缺陷。但综合各方面分析条件可以看出，大肠杆菌（E.coli）在琥珀酸生产中的优势十分明显，具有遗传背景清楚[5,9]、代谢网络明确[10]、易操作、易改造、易培养等优点，因而大肠杆菌是目前用于研究琥珀酸代谢途径和提高琥珀酸产量的优势基因工程菌种。

国外对利用基因工程菌E.coli发酵生产琥珀酸的研究开始于20世纪90年代，国内在近几年也逐渐成为研究的热点[11]。野生大肠杆菌在厌氧条件下进行混合酸发酵，副产物种类复杂且产量大，如果对E.coli调控代谢路径中的关键酶进行改造，如过量表达产琥珀酸代谢通路上的关键酶、敲除代谢竞争途径中的酶基因、导入外源酶基因等形式使碳流量主要流向琥珀酸[12]，则能大大改善生产琥珀酸的能力。……