生物催化技术进展 - 通过构建重组大肠杆菌引入依赖辅酶A的BDO合成途径，实现7.88 g/L摇瓶产量和34.63 g/L发酵罐产量[2] - 采用微需氧发酵策略结合内源调控元件，建立无抗生素无诱导剂生产体系[2] - 工程化醛脱氢酶使BDO产量提升350%，关键酶kcat/km值提高31.1%[15][16] 代谢工程优化策略 - 敲除ldhA等基因使BDO产量从0.10 g/L提升至0.30 g/L，副产物乙醇和琥珀酸分别降低[7] - 改造PDHc复合物使BDO产量增至1.27 g/L，NADH/NAD⁺比例显著提高[11] - 优化TCA循环通量后菌株B10产量达1.83 g/L，生物量同步增加[11] 关键酶改造 - 醛脱氢酶M227V突变体使BDO产量达2.05 g/L，底物亲和力显著增强[15] - 动力学分析显示突变体对丁酰辅酶A催化效率提升31.1%[15] - 分子模拟证实突变增加α-螺旋刚性，扩大疏水腔体促进底物结合[16] 发酵工艺突破 - 两阶段溶氧控制策略使5L罐产量达34.63 g/L，葡萄糖转化率0.35 g/g[20] - 采用hok/sok系统使质粒丢失率降至5.5%，15代传代保持产量稳定[18] - 微需氧条件下利用内源启动子实现7.88 g/L产量[18] 工业应用潜力 - 研究建立了完整的无抗生素BDO生物合成技术路线[2] - 当前最高产量34.63 g/L对应生产速率0.48 g/L/h[2] - 乙酰辅酶A供应限制仍需解决，4HB副产物达5.84 g/L[20]