近日，吉态来生物与华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室吴辉副教授、中国科学院合成生物学重点实验室顾阳研究员的合作项目，在SCI期刊Bioresource Technology上发表研究成果论文Efficient isopropanol biosynthesis by engineeredEscherichia coliusing biologically produced acetate from syngasfermentation（工程改造大肠杆菌利用合成气发酵来源乙酸高效合成异丙醇），论文将于2020年1月正式见刊。

该研究通过代谢工程和合成生物学技术，改造了大肠杆菌，构建了异丙醇生物合成的代谢途径，经增强乙酸同化途径并耦合辅因子工程，该优化的异丙醇生物合成途径的工程大肠杆菌可以高效利用乙酸等非粮发酵原料。该技术通过两步发酵，第一步实现了由合成气生物发酵生产乙酸；第二步以此类非食品来源乙酸为原料生产异丙醇。

异丙醇作为有机原料和溶剂有着广泛用途，目前中国市场规模100万吨以上，主要通过石油催化裂解制得。作为化工原料，可生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、异丙醚、异丙基氯化物，以及脂肪酸异丙酯和氯代脂肪酸异丙酯等。在精细化工方面，可用于生产硝酸异丙酯，黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、异丙醇铝以及医药和农药等，也可用于生产二异丙酮、醋酸异丙酯和麝香草酚以及汽油添加剂。异丙醇还是工业上重要的溶剂，用途广，能和水自由混合，对亲油性物质的溶解力比乙醇强，可以作为硝基纤维素、橡胶、涂料、虫胶、生物碱等的溶剂。可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂等。还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的防雾剂等。用作胶黏剂的稀释剂，还用于防冻剂、脱水剂等。

本论文以合成气为原料，通过发酵生产的乙酸及其衍生物乙酰辅酶A（acetyl-CoA）为代谢中间物，成功的合成了高浓度的异丙醇。acetyl-CoA是许多代谢途径中的关键中间体，围绕acetyl-CoA代谢为中心的细胞工厂可用于生产一系列工业和农业上广泛需求的产品，包括：饲用蛋白、酶制剂，单细胞油脂、有机酸、醇、长链多不饱和烯，以及芳香族化合物等。美国工程院院士Jens Nielsen在评论该乙酸利用技术时候指出：乙酸以及乙酰辅酶A作为代谢中间体是一系列细胞代谢和合成的基石，以此为基础可以可持续的生产广泛需求的产品，该平台技术在能源、农业、化工、塑料等领域有着巨大的发展潜力。