近日，生物工程学院马翠萍教授团队与河南大学王强教授团队联合攻关，在合成生物学与生物制造领域取得重要进展，相关研究成果以“De novobiosynthesis ofcis-1,4-polyisoprene from methanol inPichia pastorisvia systematic metabolic engineering”为题，发表于国际权威期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院一区）。团队首次在毕赤酵母中构建了完整的甲醇同化合成顺-1,4-聚异戊二烯途径，在5 L补料分批发酵中达到87.29 mg/L的产量，聚合物分子量达到约10,000 Da，为实现基于C1化合物的绿色生物基橡胶制造提供了可能。

图1毕赤酵母代谢工程改造及途径组装合成顺-1，4-聚异戊二烯

团队聚焦C1生物炼制与高值聚合物合成前沿，以甲醇为唯一碳源，针对微生物合成聚异戊二烯面临的IPP前体供应不足、聚合度低等瓶颈，系统开展了代谢工程研究（图1）。通过构建并优化底盘细胞与代谢通路，并在5 L补料分批发酵中验证了路线的可行性，为摆脱传统橡胶生产对热带作物及石油基原料的依赖提供了新的绿色路径。

此前，团队已在天然橡胶前体生物合成方向积累了系列成果，包括对溶藻弧菌和红藻来源的顺式异戊烯基转移酶的功能分析与分子改造。这些前期工作为聚异戊二烯的高效合成提供了关键策略，也奠定了本次突破的基础。目前团队已初步形成从酶资源挖掘、途径构建、代谢优化到发酵放大的完备研究体系，为未来生物合成橡胶的产业化应用奠定了坚实基础。

上述文章的通讯作者为我校马翠萍教授和王强教授（河南大学）。该研究依托中国-阿联酋致病微生物核酸快检国际合作联合实验室、青岛市核酸快检重点实验室和工程研究中心、河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室等平台，并得到国家自然科学基金（31670868）、山东省自然科学基金（ZR2020KH030）等项目的资助。

论文信息：

Zhao X, Li X, Ma Y, et al.De novobiosynthesis ofcis-1,4-polyisoprene from methanol inPichia pastorisvia systematic metabolic engineering[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2026. doi: 10.1021/acssuschemeng.6c03644.