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丝状真菌细胞工厂
用菌丝合成未来：酶、有机酸、药物与新食品
图：丝状真菌菌丝与分生孢子梗（荧光显微风格）
什么是丝状真菌细胞工厂
把廉价碳源变成高价值产品的菌丝工厂
丝状真菌（如曲霉、木霉）以菌丝形式生长，天然具有强大的蛋白分泌能力和丰富的次级代谢途径。
通过代谢工程与合成生物学改造，它们被当作“细胞工厂”，把廉价碳源（葡萄糖、淀粉、木质纤维素）转化为高价值产品。
优势
- 蛋白分泌能力强：工业菌株胞外蛋白可达每升数十克量级
- 可利用廉价原料，耐受工业发酵条件
- 多个菌种拥有 GRAS 安全认证、长期工业应用历史
挑战
- 菌丝形态导致发酵液黏度高、传质差
- 遗传操作相对酵母和大肠杆菌更难
- 异源蛋白表达常受蛋白酶降解和分泌瓶颈限制
代表底盘菌株
六个工业与研究中最常用的菌种
黑曲霉
Aspergillus niger
柠檬酸、糖化酶等工业酶。
米曲霉
Aspergillus oryzae
酱油、清酒酿造；酶与异源蛋白表达。
里氏木霉
Trichoderma reesei
纤维素酶工业主力。
产黄青霉
Penicillium chrysogenum
青霉素生产。
嗜热毁丝霉
Myceliophthora thermophila
耐高温；木质纤维素利用与化学品合成。
土曲霉
Aspergillus terreus
洛伐他汀、衣康酸。
主要产品
从工业酶到替代蛋白，五大类产品
| 类别 | 代表产品 | 典型菌株 |
|---|---|---|
| 工业酶 | 纤维素酶、糖化酶、植酸酶 | 里氏木霉、黑曲霉 |
| 有机酸 | 柠檬酸、衣康酸、苹果酸 | 黑曲霉、土曲霉 |
| 药物与次级代谢物 | 青霉素、洛伐他汀、头孢菌素 | 产黄青霉、土曲霉 |
| 替代蛋白与食品 | 菌丝蛋白（真菌蛋白）、食品配料 | 镰刀菌、米曲霉 |
| 异源蛋白 | 抗体片段、食品蛋白 | 黑曲霉、米曲霉 |
关键技术
从基因到发酵罐的六项关键技术
01 基因编辑
CRISPR/Cas9 等多基因编辑工具。
02 启动子与表达元件
强启动子，诱导型 / 组成型调控。
03 分泌途径工程
蛋白折叠优化、蛋白酶基因敲除。
04 菌丝形态工程
调控分枝与菌球形态，降低发酵黏度。
05 发酵过程优化
补料策略、溶氧控制、放大。
06 多组学与模型
转录组、代谢组、基因组尺度代谢模型。
研究动态
进展、实验结果与行业新闻
按时间倒序，最新的在最上面。
2026-10-15
西班牙首家真菌蛋白工厂开始销售：ODS Protein 位于加利西亚 O Porriño 的真菌蛋白（mycoprotein）工厂启动销售，并正物色土地在加利西亚建第二座工厂，计划将年产能提升至 400 吨。来源：La Voz de Galicia最新
2026-10-14
嗜热毁丝霉表观遗传编辑实现纤维素酶可逆调控：天津工生所田朝光团队构建 CRISPR/dCas9-p300 表观遗传编辑系统，靶向激活 clr-1、clr-2、xyr-1，使胞外蛋白和 CMCase 活力分别提高至野生型的 5.5 倍和 3.7 倍，并可诱导/撤除实现可逆调控；成果发表于 Microbiological Research。来源：中国科学院天津工业生物技术研究所2026-10-14
嗜热毁丝霉玉米芯一步发酵合成 L-谷氨酸：天津工生所以嗜热毁丝霉为底盘进行系统代谢工程改造，无需预处理和外加纤维素酶即可由纤维素和玉米芯直接发酵产 L-谷氨酸，拓展了丝状真菌整合生物炼制（CBP）的应用；成果发表于 ACS Synthetic Biology。来源：中国科学院天津工业生物技术研究所2026-10-13
澳新就转基因里氏木霉来源葡糖淀粉酶征求意见：澳新食品标准局（FSANZ）发布 415-26 号通知，A1358 号申请拟批准来自转基因里氏木霉（基因供体：烟曲霉）的葡糖淀粉酶作为加工助剂，意见征求截至 2026 年 11 月 24 日。来源：食品伙伴网-
2026-10-15
新增文献：《构建多功能黑曲霉平台用于聚酮的高效可规模化生物合成》，查看全文。 -
2026-10-15
网站上线：搭建丝状真菌细胞工厂主题网站框架。
文献与笔记
读过的论文，每篇一句话要点
构建多功能黑曲霉平台用于聚酮的高效可规模化生物合成
- 一句话要点：以黑曲霉为底盘，搭建可规模化的聚酮高效合成平台。
- 链接：查看全文（离线整理版）
标题：待更新 待更新
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