封面文章丨Mycology：重塑嗜热真菌细胞工厂，解锁生物质一步法高效合成苹果酸新路径

发布时间: 2026-04-09 10:09:08 来源：科学网微信公众号

观看：54

祝贺！近日，由科学网科学可视化团队为期刊 Mycolog 制作的封面，已正式刊出。

研究内容

Mycology 第17卷第1期已于近日上线，封面文章为中国科学院天津工业生物技术研究所田朝光团队的研究“Redox engineering of thermophilic fungus Myceliophthora thermophila enhances production of L malic acid by consolidated bioprocessing”。

在化石资源约束加剧、绿色制造需求持续提升的背景下，如何将秸秆、玉米芯等来源广泛、成本低廉的生物质原料高效转化为高价值化学品，已成为生物制造领域的重要课题。与传统生物炼制工艺不同，整合生物炼制（Consolidated BioProcessing, CBP）依靠单一微生物同步完成纤维素酶分泌、木质纤维素降解和产物合成，实现原料边降解、边转化，无需额外添加纤维素酶和独立酶解步骤，极具经济性。CBP被认为是推动生物质经济化炼制的重要方向，也是降低有机酸等大宗化学品生产成本、促进非粮生物质高值利用的关键技术路线。L-苹果酸是一种重要的 C4 平台化学品，广泛应用于食品、医药和材料等领域，同时也是多种高附加值化学品和生物基材料的重要前体，因此，发展绿色、低成本的L-苹果酸生物制造技术具有重要的科学意义和应用价值。

本研究以具有高效植物生物质降解能力的嗜热丝状真菌Myceliophthora thermophila为底盘，围绕“如何将更多细胞内还原力导向 L-苹果酸合成”这一关键问题，系统开展了氧化还原代谢工程改造。研究首先通过敲除甘油合成途径及线粒体外侧NADH氧化相关通路，提升胞质NADH供给；随后引入转氢酶 SthA，促进NADPH向NADH的转化，并进一步通过适度调节NAD⁺ kinase UTR1的表达，优化辅因子稳态，从而将更多还原力导入rTCA途径，显著增强了L-苹果酸合成能力。在此基础上，研究进一步强化了纤维素降解模块，提高了对生物质原料的利用效率。以粉碎玉米芯为原料进行摇瓶发酵时，苹果酸产量超过 48.1 g/L；在后续发酵放大过程中，发酵罐产量进一步超过 150 g/L。本研究为利用丝状真菌开展低成本、可持续的有机酸生物制造提供了新的思路，也显示出将农业废弃物直接转化为高值化学品的广阔前景。

设计故事

这期封面将嗜热真菌细胞描绘成一座正在运行的微型生物工厂。左侧传送带上的秸秆块象征来源广泛、成本低廉的木质纤维素原料，持续被输送进入细胞；半透明的蓝色细胞壳体既保留了生物体的形态，也像一台可视化的反应器，打开了胞内代谢重编程的空间。细胞内部，线粒体、内膜系统和管路状结构被组织成一套彼此联通的“流量网络”，对应文章中对氧化还原辅因子分配的系统改造，强调NADH与NADPH在不同代谢模块间的重定向与协同。

右侧传送带输出的分子结构代表目标产物L-苹果酸，提示这项工作并不止于提高某个酶活，而是在底物解聚、还原力供给与产物合成之间建立了更高效的整体耦合。画面上方的菌丝元素进一步强化了丝状真菌底盘的身份，也呼应了该菌天然的植物生物质降解能力。

整幅封面希望传达的是：真正推动生物质一步转化效率提升的，不仅是把原料送进细胞，更是让细胞内部的还原力流动、代谢路径与底物利用节奏实现重新协调，从而把嗜热真菌转变为一台高效、可持续的有机酸制造工厂。

期刊介绍

英文期刊 Mycology: An International Journal on Fungal Biology （ISSN 2150-1203, e-ISSN 2150-1211, CN 10-1918/Q，简称Mycology）由中国科学院微生物研究所主办、中国菌物学会协办，由Taylor & Francis开放出版，多年来得到依托单位及国内外真菌学家的大力支持，呈现出良好的发展态势，已被ESCI、CABI、CSA、PubMed、Scopus、DOAJ、Biosis Preview等主流数据库收录，最新影响因子IF 4.4，CiteScore 8.8。Mycology 作为国内唯一一本自主创办的真菌学英文刊物，在本领域显示出了强大的学术影响力，欢迎大家持续关注并踊跃投稿！

如您需要绘制更精美的论文插图及期刊封面图，请选择科学网科研绘图服务！

扫描下方二维码咨询科学可视化客服

近期，科学网科学可视化团队制作完成了一批新的图片，其中部分图片已经成功见刊或发布（见下图）。

中国科学院水生生物研究所期刊《水生生物学报》封面：

中国科学院微电子研究所团队成果登上期刊 Advanced Materials 封面：

崂山实验室团队成果登上 ACS ES&T Engineering 封面：

“以艺术之笔，绘研究之彩”！

科学网期待与你的合作！

大学校门要全面敞开吗？开放程度如何把握？近日，北京大学李植副教授发表文章《从今天与保安比赛跑步说起——北京大学的门卫 12月17日，由中国科学院大学马克思主义学院、中国科学院大学党史党建研究中心主办的“纪念毛泽东同志诞辰130周年学术研讨 12月19日，山东先进制造业人力资源服务供需对接活动在济南举办，活动由山东省人力资源和社会保障厅、山东产业技术研究近日发表于《睡眠医学》的一项研究表明，“夜猫子”动脉钙化的概率几乎是“早起鸟”的两倍。在心血管疾病的早期阶段，编译 | 杜珊妮美国高等教育的毕业率已经陷入了长达3年的停滞，辍学率常年维持在29%。这一令人震惊的数据由美国国家学生关于重点研发计划项目重大事项调整的公示根据《湖南省创新型省份建设专项资金管理办法》（湘财教〔2023〕3号）和《。

本文链接：封面文章丨Mycology：重塑嗜热真菌细胞工厂，解锁生物质一步法高效合成苹果酸新路径http://www.sushuapos.com/show-11-33347-0.html

声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。

上一篇： 2025年度大连市科学技术奖评审通过项目人选公示

下一篇： “万金油”徐丛剑，全职加入西湖大学

封面文章丨Mycology：重塑嗜热真菌细胞工厂，解锁生物质一步法高效合成苹果酸新路径

热门资讯

推荐资讯

科学最热文章