综述：微生物发酵生产琥珀酸的上升趋势：基于多样化生物资源的创新方法全面概述

这篇综述系统阐述了琥珀酸（SA）生物合成途径的优化策略，重点探讨了共培养发酵（好氧酵母与兼性细菌协同）、底物补料（如乙酸通过乙醛酸分流提升SA至12 g/L）、菌株固定化（实现69 g/L滴度和35.6 g L-1 h-1 产率）等创新方法，同时解析了利用木质纤维素生物质实现0.98 g SA/g底物的代谢工程突破。

　　

琥珀酸生物合成的挑战与机遇

琥珀酸（SA）作为平台化学品，其能量依赖型生物合成途径常导致细胞内氧化还原失衡，进而限制生产效率。研究指出，天然SA生产者（如Actinobacillus succinogenes
）的发酵优化可显著提升滴度，而间歇添加碳酸氢盐能在厌氧条件下将产率提高至3.86 g L^-1
h^-1
。

协同发酵与代谢重塑

共培养体系整合好氧酵母与兼性细菌的代谢优势，同步促进微生物生长与SA合成。在Yarrowia lipolytica
中，乙酸补料通过乙醛酸分流途径驱动SA产量达12 g/L。理性代谢工程通过改造细菌和酵母的碳通量分配，使SA得率接近理论最大值。

连续化生产的技术突破

菌株固定化技术突破批次发酵局限，实现69 g/L滴度与35.6 g L^-1
h^-1
的持续高产。木质纤维素水解物的资源化利用进一步降低成本，近期研究报道SA对底物转化率高达0.98 g/g，标志着生物炼制技术的成熟。

未来方向

提升底物耐受性、开发动态调控系统及耦合下游分离工艺，将成为突破SA经济性生产瓶颈的关键。