综述：代谢工程和发酵技术在3-羟基丙酸生物合成方面的进展：综述

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Advances in metabolic engineering and fermentation for 3-hydroxypropionic acid biosynthesis: a comprehensive review

生物制造中可持续和经济高效转化可再生生物质为高价值化学品是关键挑战，3-HP（3-羟丙酸）作为平台分子在生物塑料中应用广泛。本文综述了微生物3-HP生产的最新进展，包括菌株工程、代谢途径重排、辅因子优化、代谢建模与通量分析，提出通过抑制副产物、平衡红ox状态、耐受性工程等策略克服代谢限制，并探讨动态调控代谢通量、优化细胞形态密度及整合共生产途径等新兴方法，最后总结发酵工艺创新方向如提升生产力、资源效率及工业级产率，为规模化可持续生物制造3-HP提供路径指导。

　　

摘要

生物基制造业面临的重大挑战在于实现可再生生物质的可持续、具有经济竞争力的转化，将其转化为能够替代化石衍生产品的高价值化学品。其中，3-羟基丙酸（3-HP）已成为一个顶级目标分子——它具有极高的多功能性。3-HP被广泛应用于丙烯酸、1,3-丙二醇及其他衍生物的合成中，使其成为生物基塑料的潜在基石。本文综述了微生物生产3-HP领域的最新进展，包括先进的菌株工程、代谢途径重构、辅因子优化、代谢建模和通量平衡分析等方面。我们深入探讨了克服内在代谢和生理限制的策略，如副产物抑制、氧化还原平衡调节以及耐受性工程。此外，还重点介绍了动态调控代谢通量、控制细胞形态和密度以及整合联产途径等新兴方法，这些方法有助于提高产量和工艺稳定性。综上所述，这些见解为实现可扩展、可持续的3-HP生物制造提供了明确的方向。

图形摘要

生物基制造业面临的重大挑战在于实现可再生生物质的可持续、具有经济竞争力的转化，将其转化为能够替代化石衍生产品的高价值化学品。其中，3-羟基丙酸（3-HP）已成为一个顶级目标分子——它具有极高的多功能性。3-HP被广泛应用于丙烯酸、1,3-丙二醇及其他衍生物的合成中，使其成为生物基塑料的潜在基石。本文综述了微生物生产3-HP领域的最新进展，包括先进的菌株工程、代谢途径重构、辅因子优化、代谢建模和通量平衡分析等方面。我们深入探讨了克服内在代谢和生理限制的策略，如副产物抑制、氧化还原平衡调节以及耐受性工程。此外，还重点介绍了动态调控代谢通量、控制细胞形态和密度以及整合联产途径等新兴方法，这些方法有助于提高产量和工艺稳定性。综上所述，这些见解为实现可扩展、可持续的3-HP生物制造提供了明确的方向。

图形摘要