近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员周雍进团队与德国法兰克福大学教授Martin Grininger团队合作，开发出一种模块化、可编程的脂肪酸合成平台，并在酵母中实现了中链脂肪酸的定向生物合成。相关成果发表在《自然化学生物学》。

合成平台示意图。大连化物所供图

中链脂肪酸（MCFAs）是一类碳链长度为C10-C14的功能性脂肪酸，广泛应用于润滑剂、食品香料、医疗营养等领域。传统上，MCFAs主要从椰子油、棕榈油等天然油脂中提取，但受限于原料供应和季节变化，产量不稳定。因此，发展高效、可持续的生物合成方法成为重要研究方向。

本工作中，Martin Grininger团队通过体外酶工程改造，对脂肪酸合酶（mFAS）进行关键位点突变，有效调控了酮脂酰合酶（KS）与硫酯酶（TesA）结构域的催化效率，从而精准控制产物链长。在此基础上，周雍进团队以多形汉逊酵母为宿主构建了高效的酵母细胞“工厂”，通过精准调控脂肪酸β-氧化途径并采用多拷贝表达策略，提升了中链脂肪酸的产量与占比。

随后，团队进一步通过基因组整合与质粒共表达，将优化后的mFAS/TesA杂合酶系统导入细胞，并结合代谢工程策略，有效阻断了长链脂肪酸的完全氧化降解，促使代谢流富集中链脂肪酸。研究发现，在1.5 L生物反应器的批式补料发酵中，工程菌株XMCFA69的中链脂肪酸总产量达到708.6 mg/L，其中月桂酸占游离脂肪酸总量的48%，占比接近天然椰子油与棕榈仁油水平。

该研究为替代传统植物油提取、实现可持续油脂化工品的微生物制造提供了新思路。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41589-025-02105-w