韩林, 郭禹曼, 李燕, 曹珩珩, 李嘉婧, 杨明浩, 汪萌萌, 李晋萍, 吕永琴

合成生物学 DOI:10.12211/2096-8280.2025-070

基于上述优势，研究者已构建出多种高效集成化反应器，用于CO₂向高附加值化合物的高效转化。Li 等人率先设计并实现了一种典型的原位一体化反应器集成系统，其中将电催化模块与微生物催化模块集成于一个密闭反应器内（图10）［90］。在该系统中，CO₂首先在电催化阴极上还原为甲酸，作为中间碳源供给后续的生物合成；同时，选用具有固碳与能量积累能力的R. eutropha H16作为工程宿主，通过代谢工程破坏其PHB合成路径，并增强其对甲酸的摄取与代谢能力，使其更专一地将甲酸转化为目标燃料。具体而言，经过定向改造的R. eutropha H16菌株在以CO₂和电能为唯一碳源与能源的条件下，实现了异丁醇与3-甲基-1-丁醇等高值生物燃料的合成，终产物浓度超过140 mg/L，验证了该系统在碳中和与绿色能源制备方面的潜力。