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【資料圖】

近期，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊建明教授團隊在生物工程領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊 《Biotechnology Advances》上發(fā)表了題為“Problems and corresponding trategies for converting CO2 into value-added products in Cupriavidus necator H16 cell factories”的綜述論文。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)湯若昊博士為該論文第一作者，楊建明教授為通訊作者，學(xué)校為唯一通訊單位。

二氧化碳是地球上最主要的溫室氣體，但同時亦是自然界中最為豐富的C1資源。高效的二氧化碳微生物固定技術(shù)，不僅能有效緩解溫室效應(yīng)，還能為化工產(chǎn)品生產(chǎn)開拓新原料，對實現(xiàn)“碳達峰碳中和”具有十分重要意義。羅氏真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌H16 (Cupriavidus necator H16)是一種兼性化能自養(yǎng)微生物，可以二氧化碳為碳源、H2為電子供體進行化能自養(yǎng)生長和生物合成。通過構(gòu)建C. necator H16細(xì)胞工廠可實現(xiàn)二氧化碳到多種高附加值化合物的生物轉(zhuǎn)化。羅氏真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌H16作為細(xì)胞工廠具有生長速度快，可利用底物范圍廣，遺傳信息清晰等優(yōu)點。

文章首先詳細(xì)描述了C. necator H16在自養(yǎng)條件下的生長代謝特征，隨后系統(tǒng)深入討論了C. necator H16固定二氧化碳合成高附加值化合物過程中存在的主要瓶頸問題：諸如因代謝模式導(dǎo)致的合成代謝效率低下，CBB循環(huán)和其關(guān)鍵酶 RuBisCO活力不高導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化效率較低，H2使用導(dǎo)致高成本及安全性低等問題。作者從代謝工程、營養(yǎng)代謝模式和培養(yǎng)模式等方面總結(jié)了解決上述問題的相關(guān)策略，進而評價C.necator H16作為微生物細(xì)胞工廠的適用性和有效性。最后，針對利用C.necator H16細(xì)胞工廠固定轉(zhuǎn)化二氧化碳為高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域，提出了其未來的發(fā)展方向和建議。

本項工作得到國家自然科學(xué)基金面上項目、山東省草業(yè)一流學(xué)科項目、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才引進項目和國防科技創(chuàng)新特區(qū)重點探索項目等課題的資助。（青島日報/觀海新聞記者 趙黎）

責(zé)任編輯：孫源熙

（作者：趙黎)