以生物质为原料合成基础化学品、材料、燃料等，服务于物质生产的工业生物技术创新，具有原料可再生、生产过程清洁高效等特点。但木质纤维素的高度复杂性使其存在水解难度大、利用成本高等问题。整合生物炼制技术体系（CBP）将产酶、生物质酶解和产品发酵由一个微生物完成，能够显著简化生物炼制过程，从而显著降低生产成本。

中国科学院天津工业生物技术研究所田朝光研究员带领的真菌合成生物学研究组以嗜热真菌Myceliophthora thermophila为研究体系，构建了高版本CBP细胞底盘，先后实现了生物质一步转化合成苹果酸、富马酸、燃料乙醇等生物基产品。近期，该团队在嗜热毁丝霉整合生物炼制过程中生物质寡糖化降解利用机理研究方面取得进展。研究发现M. thermophila能够同时降解利用生物质中的纤维素和半纤维素，不存在碳源阻遏现象（CCR），随后研究组对这一现象背后的分子机理进行了深入研究。研究表明，生物质利用过程中纤维素和半纤维素在胞外降解为纤维寡糖和木寡糖，真菌细胞直接将寡糖转运至细胞内进行利用，从而避免了发酵液中积累葡萄糖造成碳阻遏，影响五碳糖利用。组学分析显示纤维寡糖和木寡糖降解及代谢相关基因能够同时被诱导表达，实现了纤维素和半纤维素的同步利用。本研究证实了嗜热真菌木寡糖转运蛋白MtCDT-2具有较高的纤维寡糖耐受性，在生物质寡糖化利用中起到关键作用。这一研究加深了真菌CBP技术体系生物质高效利用的分子机制，为这一技术的提升和未来产业化实施提供了理论指导。

该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然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。研究成果已在PNAS nexus上发表。中国科学院天津工业生物技术研究所博士后刘佳和联合培养硕士生陈美欣为论文共同第一作者，田朝光研究员和李金根副研究员为论文共同通讯作者。

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嗜热毁丝霉生物质寡糖化利用示意图