2020年5月22日Biotechnology for Biofuels报道，巴西能源与材料研究中心（Center for Research in Energy and Materials，CNPEM）的研究人员对里氏木霉（Trichoderma reesei）RUT-C30菌株进行基因工程改造，以产生一组酶混合物，分解生物质中难以分解的碳水化合物（例如甘蔗渣），将其转化为可发酵的糖，更加有效地将生物质转化为生物燃料。低成本的酶组合是生产第二代燃料乙醇的主要挑战之一，该研究为优化利用甘蔗渣生产生物燃料铺平了道路。

里氏木霉是植物细胞壁降解酶的主要生产者之一，被广泛应用于生物技术领域。为了提高降解生物质的效率，研究人员利用CRISPR / Cas9基因编辑技术向里氏木霉RUT-C30中引入了六种基因修饰，包括纤维素酶主调节剂XYR1突变等位基因、两种异源酶的表达、来自埃默森篮状菌（Talaromyces emersonii）的β-葡萄糖苷酶CEL3A和黑曲霉的转化酶SUC1、以及编码纤维素酶抑制剂ACE1和细胞外蛋白酶SLP1和PEP1基因的缺失。这些改变导致了蛋白分泌率的显著提高，并修正了里氏木霉广泛存在的葡萄糖糖苷酶缺乏的问题，同时使蔗糖得到有效利用，消除了产生酶所需的诱导糖。

利用该生物工艺，该工程菌株的胞外蛋白滴度达到80.6 g·L−1，是目前报道的最高实验滴度。生产出来的酶混合物显示出纤维素酶和半纤维素酶活性水平的提高，特别是葡萄糖糖苷酶（72倍）和木聚糖酶（42倍）活性的提高。此外，在分解工业预处理的甘蔗秸秆时，该工艺也显示出类似于商业上可行的纤维素酶制剂的糖化效率。

该研究证明了利用具有良好特征的RUT-C30开发纤维素酶高产菌株的合理步骤，并与工业相关的生物过程相结合，为木霉纤维素酶生产研究提供了新的前景。研究者表示，尽管该平台是为从甘蔗渣中生产纤维素乙醇而定制的，但该酶混合物也可以分解其他种类的生物质，用于生产其他生物产品，例如塑料和化学品。

吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2020-08-enzyme-cocktail-brazil-powers-production.html

原文链接：https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-020-01732-w

原文标题：Rational engineering of the Trichoderma reesei RUT-C30 strain into an industrially relevant platform for cellulase production