近日，我校生物与食品工程学院刘艳教授研究团队在生物塑料绿色合成领域取得重要进展。该团队在国际生物技术领域顶级期刊《Biotechnology Advances》（中科院1区Top，影响因子13.1）发表题为“Engineering Escherichia coli for high-level poly(3-hydroxybutyrate) production: Recent advances and future perspective”的综述论文。我校为第一署名单位，博士后Said Nawab为论文第一作者，刘艳教授为通讯作者。
传统石油基塑料的大量使用和废弃已造成严重的环境污染，开发可生物降解的替代材料迫在眉睫。聚(3-羟基丁酸酯)（PHB）作为一种生物相容性好、无毒且可完全降解的天然聚合物，被认为是替代传统塑料的理想候选之一。然而，天然PHB生产菌株普遍存在生长慢、底物利用受限、遗传操作困难等问题。针对这一瓶颈，该团队系统梳理了以大肠杆菌为底盘细胞合成PHB的最新研究进展，创新性地提出了多维度代谢工程改造策略：通过重构糖酵解途径、引入还原性甘氨酸途径和苏氨酸旁路、敲除竞争通路、异源表达phasin蛋白、优化启动子及辅因子再生等手段，显著提高了PHB的积累水平。此外，论文还总结了pH、温度、溶氧和培养基组分等发酵工艺参数对PHB产量和分子量的影响，并展示了PHB在医疗、农业、包装及环境修复等领域的广泛应用前景。该综述为利用重组大肠杆菌高效、低成本、可持续生产生物塑料提供了系统的理论依据和技术路径，对推动绿色生物制造和缓解“白色污染”具有重要指导意义。
据悉，合成生物学与微生物制造团队由刘艳教授牵头组建，现有教师11人，研究生30余人，团队成员主要从事合成生物学、微生物代谢调控、高价值绿色化合物生物制造等研究工作，团队成员已主持国家级项目11项，省市级及产学研项目20余项，在ACS Catalysis、Food Chemistry、Food Bioscience、Applied and Environmental Microbiology、ACS Synthetic Biology等国内外高影响力期刊发表论文80余篇。
(文/图：陈宇，Said Nawab；编辑：潘真清；预审：刘艳；终审：葛飞)