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2020-11-13
木质素是一种存在于植物体中的芳香族高聚物，由于结构较为复杂，其降解和利用较为困难。有毒碳一副产物的产生是限制木质素高效利用的另一重要因素，然而，目前聚焦此问题的研究较少。
近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员郑平带领的系统与合成生物技术研究团队，在Trends in Biotechnology上发表木质素与碳一原料协同利用的综述文章，提出整合木质素降解和有毒碳一副产物利用的新思路。该研究对木质素降解过程中甲醇、甲醛等有毒碳一副产物的产生过程进行总结，分析如何使用空间分隔、底物通道、人工途径、动态调控等策略实现木质素降解和有毒碳一副产物的协同利用，并展望了整合木质素降解与碳一原料利用的两个策略：一是以天然或人工甲基营养菌为宿主，构建木质素降解途径，并将有毒碳一副产物及时解毒和同化；二是体外整合木质素降解酶系和人工设计的线性碳一利用途径，实现高值芳香化合物和其它产物的联产。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和天津市合成生物技术创新能力提升行动项目的支持。天津工生所研究生张知慧和副研究员王钰为论文共同第一作者，王钰与郑平为论文共同通讯作者。
整合木质素降解与碳一副产物利用的示意图
甲醇、甲醛毒性机制示意图
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