Abstract
绿脓菌素（Pyocyanin）是由铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）产生的含氮杂环吩嗪化合物，其抗菌特性使其成为可持续水产养殖中对抗弧菌病（vibriosis）的潜在首选药物。然而，天然菌株产量低、生产成本高的问题制约了其应用。本文综述了通过合成生物学手段改造铜绿假单胞菌MCCB 117菌株以提升绿脓菌素产量的最新进展。

分子机制与生物合成通路
绿脓菌素的合成依赖于phz操纵子（phzA1B1C1D1E1F1G1和phzA2B2C2D2E2F2G2），其编码的酶催化分支酸（chorismate）转化为吩嗪-1-羧酸（PCA），最终经PhzM/S修饰生成绿脓菌素。研究显示，调控因子如群体感应系统（QS）中的LasR/RhlR和次级代谢调控蛋白PqsR直接影响phz基因簇的表达水平。

合成生物学改造策略

1. 启动子工程：替换phz操纵子天然启动子为强组成型或诱导型启动子（如T7或P_BAD）可显著提升转录效率；

2. 代谢流优化：通过CRISPR-Cas9敲除竞争途径（如喹诺酮合成通路pqs）并过表达限速酶PhzE（分支酸变位酶）；

3. 动态调控：设计QS响应型生物传感器，实现培养周期内产毒与生长的时序控制。

应用前景与挑战
绿脓菌素在水产养殖中的规模化应用仍面临毒性控制（对非目标生物）和发酵工艺优化等挑战。未来研究可结合多组学分析（如转录组和代谢组）进一步挖掘调控节点，并开发无病原性工程菌株（如删除毒力基因exoS）。

结论
合成生物学为绿脓菌素的高效生产提供了精准工具，其技术路线亦可拓展至其他微生物次级代谢产物的开发，推动绿色农业与医药产业的协同发展。