解脂耶氏酵母甘露醇代谢工程改造及橄榄油废水高值化利用研究

（编辑推荐）本研究通过适应性实验室进化（ALE）技术显著提升解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）对甘露醇的利用效率，突变基因STA1A403T和代谢重编程（MFE2↑/DGA1↓）驱动菌株在橄榄油废水（OMWW）中实现90% COD降解率与2倍脂质产量，为废弃物资源化提供新策略。

　　

Highlight

通过适应性实验室进化（ALE）技术，我们成功改造了解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）的甘露醇代谢能力。进化菌株在甘露醇培养基中展现出高达22倍的利用率提升和10倍细胞密度增长，关键突变STA1_A403T（编码葡聚糖1,4-α-葡萄糖苷酶）被鉴定为表型驱动因素。

关键发现

转录组分析揭示代谢网络重塑：过氧化物酶体β-氧化相关基因MFE2上调，而三酰甘油合成关键基因DGA1下调，表明进化菌株将代谢流从储能脂质转向能量动员。实际应用测试中，进化菌株在橄榄油废水（OMWW）培养基中实现0.81 g/L脂质产量，同时化学需氧量（COD）降解率达90%，展现了"边治理边生产"的双重效益。

结论

本研究不仅阐明了解脂耶氏酵母甘露醇代谢的遗传调控机制，更开发出可直接转化农业废弃物（如OMWW）为高值生化产品的工程菌株，为循环经济提供微生物解决方案。