保障日常蛋白供给关乎国计民生。我国传统农牧业来源的蛋白供给处于供不足需的局面，并导致巨大贸易缺口。因此，亟需一种新的供给模式以保证蛋白大规模供应，同时保障其营养价值、安全性和可持续性。由威尼斯镰刀菌发酵生产的菌丝体蛋白具有安全性好、营养丰富、可持续大规模生产等优势，是一种有望打破依靠传统农作物和畜禽资源获取热量和蛋白格局的新蛋白。然而，天然菌株生产菌丝体蛋白时的低碳源转化率、低合成速率和低蛋白含量在很大程度上制约了其发展。

中国科学院天津工业生物技术研究所李德茂研究员带领的工业生物系统工程研究组和王钦宏研究员带领的进化与代谢工程研究组等，以威尼斯镰刀菌TB01菌丝体蛋白发酵生产中副产物乙醇大量合成导致碳源流失这一关键限制因素为突破口，以转录组和代谢组分析为导向，靶定以阻断副产物乙醇合成和糖异生途径为主的丙酮酸代谢途径重塑来减少碳代谢流流失和强化TCA循环。在结合发酵优化后，最终实现菌丝体蛋白合成速率、碳源转化率和蛋白含量的同步提升，使获得相同蛋白质产量的情况下，工程菌株发酵所需的葡萄糖消耗量减少61%。

该研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金以及天津市合成生物技术创新能力提升行动的支持。相关研究成果已在Journal of Agricultural and Food Chemistry上发表。天津工业生物所博士后童胜和助理研究员陈吴西为论文的共同第一作者，李德茂研究员和王钦宏研究员为论文的共同通讯作者。

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代谢工程改造和发酵优化高效生产菌丝体蛋白