工业丝状真菌土曲霉合成生物技术研究进展及展望

黄雪年，唐慎，吕雪峰

（中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东省合成生物学重点实验室，中国科学院生物燃料重点实验室，山东 青岛266101）

自然界微生物丰富的种质资源、代谢途径及其调控机制的多样性，结合合成生物学使能技术的快速发展，构成了从研发优质微生物底盘细胞到高效微生物细胞工厂及终端目标产品的微生物合成生物技术领域。丝状真菌作为一类重要的微生物，在食品、医药、化工等国计民生的领域发挥了重要的作用，而丝状真菌合成生物技术的发展已经展示了更大的工业应用潜力。

图1 土曲霉的各种形态Fig.1 The morphologies of A.terreus

土曲霉是一种环境中常见的丝状真菌，具有土褐色致密直柱形分生孢子头、密集的产孢细胞和很小的分生孢子（图1），它的无性孢子（分生孢子）的萌发温度范围较宽（11～48 ℃），而且能够耐受高渗透压，可以广泛分布于各种生境中。像其他曲霉一样，土曲霉最初也被认为是严格的无性生殖，通过产生无性孢子进行传播繁殖，直到2013 年才首次观察到它可以进行有性繁殖［1］。由于土曲霉并非传统食品发酵使用真菌，所以不如米曲霉、黑曲霉和红曲霉等食品安全使用微生物那样为大众所知。但事实上，土曲霉已经在生物化工和医药领域展现出了非常大的应用价值，是生物基化学品衣康酸和降血脂药物洛伐他汀的工业生产菌，其产品年销售额高达几十亿美元。成功的生产应用也证明土曲霉在初级代谢产物和次级代谢产物合成方面都具有很强的能力，并展现出了非常突出的工业发酵性能，具有成为典型性丝状真菌底盘细胞应用于合成生物技术开发的价值。……