综述：真菌对木质素衍生芳香化合物的生物转化：途径、酶及生物技术潜力

（编辑推荐）本综述系统梳理了真菌通过胞外氧化酶（如LiP、MnP、laccase）和代谢网络（如β-酮己二酸途径）转化木质素衍生芳香化合物（如香草醛、阿魏酸）的研究进展，强调其作为可再生原料在生物经济中的潜力，并指出合成生物学与系统生物学整合的未来方向。

　　

Abstract

木质素作为地球上最丰富的芳香族生物聚合物，其结构复杂性和顽固性制约了高效利用。真菌通过胞外氧化酶（木质素过氧化物酶LiP、锰过氧化物酶MnP、漆酶）和特异性代谢途径（如β-O-4键断裂）将木质素衍生物（肉桂酸、没食子酸等）转化为中心代谢物或高值产物。尽管真菌木质素降解系统研究广泛，但芳香族分解代谢途径的系统整合仍显不足。

Introduction

木质素由苯丙烷单元通过β-O-4、β-5等键构成交联网络。白腐真菌（如Phanerochaete chrysosporium）凭借LiP/MnP/laccase酶系高效降解木质素，而细菌缺乏此类胞外机制。丝状真菌（如Aspergillus niger）能将香草酸转化为甲氧基氢醌等产物，但其代谢潜力尚未充分挖掘。

Fungal metabolic pathways for lignin-derived aromatics

真菌通过β-酮己二酸途径将4-羟基苯甲酸（4-HBA）转化为原儿茶酸（PCA），并激活下游代谢。不同菌株存在替代路径，如通过香草酸脱羧酶生成甲氧基氢醌。关键酶如芳烃双加氧酶（dioxygenase）和甲基转移酶的协同作用驱动芳香环开环。

Transport of lignin-derived aromatics and intermediates by fungi

真菌膜转运系统（如ABC转运蛋白）调控芳香单体的摄取与外排，影响降解效率。例如，Sporotrichum pulverulentum通过质子梯度依赖转运体吸收香草醛，该机制与次级代谢产物合成偶联。

Conclusions and future perspectives

整合计算模型（如基因组尺度代谢网络）与合成生物学工具（CRISPR-Cas9）可优化真菌底盘细胞，提升木质素到可再生化学品（如丁二酸）的转化率。未来需解析转运蛋白结构与功能，以设计高效生物炼制体系。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持内容）