杨苗苗，员君华，张欢欢，张国艳，Hossain Zabed，齐向辉



基于甘油的1,3-丙二醇生物合成的代谢局限及其改造策略

杨苗苗*，员君华*，张欢欢，张国艳，Hossain Zabed，齐向辉

江苏大学 食品与生物工程学院，江苏 镇江 212013

金城. 2018酶工程专刊序言. 生物工程学报, 2018, 34(7): 1021−1023.Jin C. Preface for special issue on enzyme engineering (2018). Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1021−1023.

粗甘油是生物柴油生产中的主要副产物，一些微生物可将甘油转化为重要化工原料1,3-丙二醇 (1,3-PD)，而利用这些微生物野生菌株生物合成1,3-PD会存在一些局限性，如底物抑制、产物抑制等。文中从1,3-丙二醇的甘油生物转化途径与这些局限性出发，总结了生物合成中存在的问题，并针对这些问题提出了一些基于基因敲除或基因过表达等基因工程技术的改造方法，综述了利用基因工程菌生物转化甘油生成1,3-丙二醇的最新研究进展。

甘油，1,3-丙二醇，生物转化，生物合成，基因工程

1,3-丙二醇 (1,3-propanediol，1,3-PD) 是一种无色物质，味道微甜，具有粘性，易溶于水和乙醇，在化工、食品、医学、化妆品等领域具有十分广泛的应用[1-5]。1,3-PD可以通过化学途径合成，但合成工艺条件苛刻、能耗高、释放有毒中间体且产品精制难度较大，这些都增加了1,3-PD的生产成本[6]。因此，寻找一种低成本、低能耗的代替方法，将为1,3-PD的生产带来巨大效益。粗甘油是生物柴油生产中的一种主要副产物[7-9]，自然条件下一些微生物可以直接利用甘油作为底物，高效地合成1,3-PD，这不仅解决了1,3-PD化学法生产成本较高的问题，又有效地回收利用了生物柴油生产中的副产品。这些1,3-PD生产菌株包括短乳杆菌、肺炎克雷伯菌、巴氏梭状芽孢杆菌、丁酸梭菌和弗氏柠檬菌等[10-16]。……