Recent advances in the production of phenylpropanoic acids and their derivatives by genetically engineered microorganisms

doi:10.12211/2096-8280.2020-014

Abstract

Abstract:

Phenylpropanoic acids are important phenylpropanoid compounds, which are natural organic acids containing the C₆-C₃ unit, including phenylacrylic acid and phenyllactic acid compounds. Many phenylpropanoic acids have activities in antioxidation, antibacteria, antitumors, antivirus, anti-inflammation, immunity enhancement, reducing blood lipids, and treating cardiovascular diseases. Phenylpropanoic acids are widely used in food, medicine, flavor, cosmetics, agriculture, and so forth. In plants, phenylpropanoids are synthesized from L-phenylalanine or L-tyrosine derived from the shikimate pathway. To overcome the drawbacks of their extract from plants, biotechnological production is a good alternative. With advances in metabolic engineering and synthetic biology, many microorganisms have been engineered to produce phenylpropanoic acids and their derivatives. Herein, we systematically and comprehensively review recent advancements in the production of phenylpropanoic acids and their derivatives by metabolic engineered microorganisms. These compounds include cinnamic acid, styrene, p-coumaric acid, p-hydroxystyrene, p-coumaroyl shikimate, caffeic acid, chlorogenic acid, 3,4-hydroxystyrene, ferulic acid, curcumin, L-DOPA, phenyllactic acid, p-hydroxyphenyllactic acid, salvianic acid A, and rosmarinic acid. Then, some main synthetic biology strategies for the microbial production of the aromatics are summarized. Finally, future perspectives about engineering microorganisms for producing phenylpropanoids are discussed. Some strategies are proposed: 1) tolerance engineering using biosensor-based adaptive laboratory evolution; 2) oxidative engineering; 3) modular coculture engineering; 4) systems metabolic engineering.

Key words: engineered microorganisms, phenylpropanoic acids and their derivatives, metabolic engineering, synthetic biology, biosynthesis, strain construction

摘要：

苯丙酸类化合物是一类重要的苯丙素类化合物，是指含C₆-C₃单元的天然有机酸，包括苯丙烯酸类和苯乳酸类化合物。许多苯丙酸类化合物具有抗氧化、抑菌、增强免疫力、抗癌、抗病毒、抗炎、降血脂、治疗心血管疾病等生物学活性，广泛应用于食品、医药、香料、化妆品、农业等领域。苯丙酸类化合物是经由莽草酸合成途径合成的苯丙氨酸或酪氨酸衍生物。随着代谢工程和合成生物学的发展，成功构建了一些微生物以合成苯丙酸类化合物及其衍生物。为此，本文系统综述了工程微生物合成苯丙酸类化合物及其衍生物的进展，包括肉桂酸、苯乙烯、对香豆酸、对羟基苯乙烯、对香豆酸-莽草酸、咖啡酸、绿原酸、3，4-二羟基苯乙烯、阿魏酸、姜黄素、左旋多巴、苯乳酸、对羟基苯乳酸、丹参素和迷迭香酸。其后，归纳了应用于微生物合成芳香化合物的主要合成生物学策略。最后，对合成苯丙酸类化合物及其衍生物的工程微生物的发展趋势进行了展望。本文旨在为合成苯丙酸类化合物及其衍生物的人工微生物的创制提供指导。

关键词: 工程微生物, 苯丙酸类化合物及其衍生物, 代谢工程, 合成生物学, 生物合成, 菌种构建

CLC Number:

Q 78

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Figures/Tables 2

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产品	应用	宿主	表达基因	敲除/置换基因	基质	培养条件	产量	生产力	文献
苯丙烯酸类化合物
肉桂酸	杀菌剂、除草剂、香料、医药中间体	大肠杆菌W3110	马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因pal；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因aroG^fbr 、莽草酸脱氢酶基因ydiB、莽草酸激酶Ⅰ、分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因pheA^fbr 、葡萄糖激酶基因glk和UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP	PTS系统EⅡA组分蛋白基因crr、转录调控蛋白TyrR基因、分枝酸变位酶基因tyrA和丙酮酸激酶Ⅱ基因pykA	葡萄糖	2 L罐补料发酵	6.9g/L	0.08 g/(L·h)	[1]
肉桂酸	杀菌剂、除草剂、香料、医药中间体	酿酒酵母	密码子优化的发光杆菌苯丙氨酸解氨酶基因pal	苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10、去反馈抑制分枝酸变位酶基因ARO7^G141S 和磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L置换天然基因	葡萄糖	摇床发酵	37.9mg/L	1.58 mg/(L·h)	[2]
苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌 NST74（ATCC 31884）	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、酿酒酵母肉桂酸脱羧酶基因FDC1		葡萄糖	摇床发酵	260mg/L	8.97 mg/(L·h)	[3]
		大肠杆菌 NST74	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、酿酒酵母肉桂酸脱羧酶基因FDC1		葡萄糖	二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯原位萃取摇床发酵	836mg/L		[4]
		大肠杆菌BL21（DE3）	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、肉桂酸脱羧酶基因FDC1、内源ppsA 和tktA；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroF、分枝酸变位酶基因 pheA、转酮酶I基因和磷酸烯醇式丙酮酸合成酶基因ppsA		葡萄糖	异丙酯原位萃取摇床发酵	350mg/L	7.29 mg/(L·h)	[5]
		大肠杆菌W3110	马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因pal；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因aroG^fbr 、莽草酸脱氢酶基因ydiB、莽草酸激酶I、分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因pheA^fbr 、葡萄糖激酶基因glk、UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP和酿酒酵母阿魏酸脱羧酶I基因FDC1	PTS系统EⅡA组分蛋白基因crr、转录调控蛋白TyrR基因、邻氨基苯甲酸合酶基因trpE、分枝酸变位酶基因tyrA和丙酮酸激酶Ⅱ基因	葡萄糖	5 L罐原位萃取、气提补料发酵	5.3g/L	88.3 mg/(L·h)	[6]
		间氟-DL-苯丙氨酸抗性酿酒酵母	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2	去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L置换天然苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10	葡萄糖	摇床发酵	29mg/L	0.6 mg/L	[8]
		浅青紫链霉菌-浅青紫链霉菌	第一个菌：酿酒酵母阿魏酸脱羧酶I基因FDC1。另一个菌：马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因encP		葡萄糖	摇床共培养	30mg/L	0.18 mg/(L·h)	[9]
对香豆酸	抗氧化剂、抗菌剂及合成黄酮、多酚和聚酮化合物的前体	酿酒酵母CEN. PK102-5B	约翰逊黄杆菌酪氨酸解氨酶基因tal、内源分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因ARO7^fbr, 磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因ARO4^fbr 和大肠杆菌莽草酸激酶Ⅱ基因aroL	苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10和丙酮酸脱羧酶基因PDC5	葡萄糖	1L罐补料发酵	1.9g/L		[10]
对香豆酸	抗氧化剂、抗菌剂及合成黄酮、多酚和聚酮化合物的前体	酿酒酵母CEN. PK102-5B	拟南芥P450还原酶基因ATR2和肉桂酸羟化酶基因C4H、内源细胞色素b5基因CYB5、大肠杆菌莽草酸激酶Ⅱ基因aroL、内源去反馈抑制分枝酸变位酶基因ARO7^G141S、去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L、五功能AROM蛋白基因ARO1、分枝酸合成酶基因ARO2、磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO3、苯甲酸酯脱水酶基因PHA2和苜蓿预苯酸脱氢酶基因PDH1 约翰逊黄杆菌酪氨酸解氨酶基因tal、拟南芥基因PAL2、短双歧杆菌磷酸酮醇酶基因xfpk和克氏梭菌磷酸转乙酰酶基因pta	丙酮酸脱羧酶基因PDC5、苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10、半乳糖/乳糖代谢调节蛋白GAL80基因、磷酸果糖激酶Ⅰ、Ⅱ基因PFK1、PFK2和丙酮酸基因Ⅰ基因PYK1的天然启动子分别置换成组蛋白脱乙酰酶SET3、细胞分裂蛋白CDC24和乙醛脱氢酶ALD5基因天然启动子	葡萄糖	1L罐补料发酵	12.5g/L	130.1 mg/(L h)	[12]
对羟基苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌NST74	黏红酵母酪氨酸/苯丙氨酸解氨酶基因PAL和植物乳杆菌对香豆酸脱羧酶基因pdc		葡萄糖	14L罐补料发酵	0.4g/L	0.007 g/(L·h)	[16]
		大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和解淀粉芽孢杆菌酚酸脱羧酶基因pad	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	355mg/L	9.86 mg/(L·h)	[17]
		白斑链霉菌	斯氏链霉菌的酚酸脱羧酶基因pad		葡萄糖	摇床发酵	273mg/L		[18]
		恶臭假单胞菌	黏红酵母酪氨酸/苯丙氨酸解氨酶基因PAL和植物乳杆菌对香豆酸脱羧酶基因pdc	阿魏酸辅酶A合成酶基因fcs	葡萄糖	3L罐补料发酵	17.6g/L	约0.29 g/(L·h)	[20]
咖啡酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌BW25113	荚膜红细菌酪氨酸解氨酶基因tal、大肠杆菌的4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、天然去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸烯醇式丙酮酸合成酶-转酮酶-去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-ppsA-tktA-aroG^fbr）	转录调控蛋白TyrR基因	葡萄糖	摇床发酵	50.2mg/L	1.05 mg/(L·h)	[22]
		大肠杆菌MG1655	黏红酵母酪氨酸解氨酶基因TAL，西班牙糖丝菌对香豆酸3-羟化酶基因sam5、天然RNA聚合酶alpha亚基rpoA14突变体	分枝酸变位酶基因pheA；β-半乳糖苷酶基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇；转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	2 L罐补料发酵	106mg/L	1.10 mg/(L·h)	[23]
		大肠杆菌ATCC 31884	黏红酵母酪氨酸解氨酶基因TAL和大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC, 去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸烯醇式丙酮酸合成酶-转酮酶-去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-ppsA-tktA-aroG^fbr）	分枝酸变位酶基因pheLA-tyrA	葡萄糖	摇床发酵	766.68 mg/L	10.65 mg/(L·h)	[24]
		酿酒酵母	圆红冬孢酵母菌酪氨酸解氨酶基因TAL，铜绿假单胞菌4-羟基苯乙酸3-单加氧酶基因hpaB，肠道沙门菌NADPH-黄素氧化酶基因hpaC		葡萄糖	摇床发酵	289.4 mg/L	3.01 mg/(L·h)	[26]
绿原酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌BL21（DE3）	烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和内源莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB	3-脱氢奎宁脱水酶基因aroD	咖啡酸	摇床发酵	450mg/L	18.75 mg/(L·h)	[28]
		大肠杆菌-大肠杆菌	咖啡酸产生菌：西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal，天然磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG和分枝酸变位酶基因tyrA，4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC 绿原酸产生菌：烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和内源莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB	咖啡酸产生菌：转录调控蛋白TyrR基因和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床共培养	78mg/L	1.44 mg/(L·h)	[29]
		大肠杆菌-大肠杆菌		绿原酸产生菌：3-脱氢奎宁脱水酶基因aroD	葡萄糖	摇床共培养	78mg/L	1.44 mg/(L·h)	[29]
对香豆酸-莽草酸酯	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal，天然磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG和分枝酸变位酶基因tyrA、烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL	转录调控蛋白TyrR基因、分枝酸变位酶基因pheA和莽草酸激酶II基因aroL	葡萄糖	摇床发酵	236mg/L	4.9 mg/(L·h)	[29]
3, 4-二羟基苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和对香豆酸3-羟化酶基因sam5、解淀粉芽孢杆菌酚酸脱羧酶基因pad	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	63mg/L	1.75 mg/(L·h)	[17]
阿魏酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗血栓剂和心血管药物	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和对香豆酸3-羟化酶基因sam5、拟南芥O-甲基转移酶基因、天然去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	转录调控蛋白TyrR基因	葡萄糖	摇床发酵	196mg/L	5.44 mg/(L·h)	[30]
阿魏酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗血栓剂和心血管药物	大肠杆菌XL1-Blue	简青霉的香草醇氧化酶基因vaoA、假单胞菌松柏醇脱氢酶基因calA及松柏醛脱氢酶基因calB		丁香酚	30 L罐补料发酵	14.7g/L	0.49 g/(L·h)	[32]
姜黄素	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂，治疗帕金森病和阿尔茨海默病	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal、对香豆酸-3-羟化酶基因sam5、拟南芥O-甲基转移酶基因com、由烟草对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL、姜黄苯二肽CoA合成酶基因DCS和姜黄素合成酶基因CURS2	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	3.8mg/L		[35]
左旋多巴	治疗帕金森病	大肠杆菌W3110	去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 、转酮酶I基因tktA、对羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、分枝酸变位酶结构域pheA_CM 和运动发酵单胞菌的环己二烯基脱氢酶基因tyrC	PTS 系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、乳糖抑制蛋白基因lacI和β-半乳糖苷酶基因；UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP的天然启动子置换成P_trc 启动子	葡萄糖	摇床发酵	1.51g/L	0.03 g/(L·h)	[37]
		大肠杆菌BW25113	去反馈抑制分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、芳香氨基酸转氨酶基因tyrB和4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC	转录调控蛋白TyrR基因、PTS 系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因zwf和分枝酸变位酶基因pheLA；UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP和葡萄糖激酶基因glk	葡萄糖	5 L罐补料发酵	8.67g/L	0.14 g/(L·h)	[38]
		大肠杆菌BW25113		启动子置换成P37启动子；去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 置换天然基因
		大肠杆菌W3110	4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、芳香氨基酸转氨酶基因tyrB、分枝酸变位酶基因tyrA、分枝酸合成酶基因aroC、3-磷酸莽草酸1-羧酸乙烯基转移酶基因aroA和莽草酸激酶Ⅱ基因aroL	转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶Ⅰ基因pykF、3-磷酸甘油酸脱氢酶基因serA；去反馈抑制去磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 置换天然基因	葡萄糖	5 L罐补料发酵	12.5g/L		[39]
		大肠杆菌BL21 （DE3）	4-羟基苯乙酸3-单加氧酶突变体基因hpaB^G295R、NADPH-黄素氧化酶基因hpaC、UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP、葡萄糖激酶基因、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 、去反馈抑制去磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 和去反馈抑制分枝酸变位酶tyrA^fbr	转录调控蛋白TyrR基因、PTS 系统基因ptsG、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、分枝酸变位酶基因pheA和丙酮酸激酶Ⅰ基因pykF	葡萄糖	5 L罐补料发酵	25.53g/L	0.53 g/(L·h)	[40]
苯乳酸类化合物
L-苯乳酸	antioxidant,antifungal compound,synthesizing polymer	大肠杆菌	植物乳杆菌乳酸脱氢酶基因L-ldh、巨大芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因gdh		苯丙酮酸(葡萄糖供NADPH再生之用)	补料全细胞生物催化	103.8 mmol/L (17.25g/L)	17.25 g/(L·h)	[41]
			植物乳杆菌乳酸脱氢酶基因L-ldh、奇异变形杆菌L-氨基酸解氨酶基因L-aad和博伊丁假丝酵母甲酸脱氢酶基因FDH		苯丙氨酸(葡萄糖供辅因子再生用)	摇床全细胞生物催化	54.0g/L		[43]
		大肠杆菌NST37	乳酸片球菌乳酸脱氢酶基因L-ldhA、天然去反馈抑制分枝酸变位酶基因pheA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr		葡萄糖	摇床发酵	1.9g/L	0.08 g/(L·h)	[45]
D-苯乳酸		大肠杆菌NST37	荧光威克汉酵母苯丙酮酸还原酶基因pprA、天然去反馈抑制分枝酸变位酶基因pheA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr		葡萄糖	0.4 L罐补料发酵	29.2g/L	0.20 g/(L·h)	[45]
4-羟基苯乳酸	抗氧化剂、抗菌剂和聚合物合成	大肠杆菌BW25113（DE3）		转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶和分枝酸变位酶基因簇（aroF^fbr-tyrA^fbr ）；乙酰辅酶A合成酶基因置换成钩虫贪铜菌乳酸脱氢酶基因ldhA	葡萄糖	摇床发酵	8.1 mmol/L		[44]
丹参素	抗氧化剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及其他药物	大肠杆菌BW25113	大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 、天然去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fb 、分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、莽草酸脱氢酶基因aroE、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 和葡萄糖激酶基因glk	PTS系统基因ptsG、转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶基因pykFA和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床补料发酵	7.10g/L	0.10 g/(L·h)	[46]
丹参素	抗氧化剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及其他药物	大肠杆菌BW25113	大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 、天然去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 、分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、莽草酸脱氢酶基因aroE、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 和葡萄糖激酶基因glk	PTS系统基因ptsG、转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶基因pykFA和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床补料发酵	5.6g/L	0.09 g/(L·h)	[47]
迷迭香酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗肿瘤剂、抗炎剂和免疫调节剂	大肠杆菌-大肠杆菌-大肠杆菌	咖啡酸产生菌：黏红酵母酪氨酸解氨酶基因tal、4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、莽草酸脱氢酶基因aroE、RNA聚合酶alpha亚基突变体基因rpoA^mut 丹参素产生菌：莽草酸脱氢酶基因aroE、莽草酸激酶II基因aroL、3-磷酸莽草酸1-羧乙烯基转移酶基因aroA、分支酸合成酶基因aroC、去反馈抑制变位酶基因tyrA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr、大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC和戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 迷迭香酸产生菌: 薯蓣对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和香蜂草迷迭香酸合成酶基因RAS	咖啡酸产生菌：分枝酸变位酶基因pheA、转录调控蛋白TyrR基因、PTS系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、莽草酸脱氢酶基因aroE和莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB；β-半乳糖苷酶基因和转录调控蛋白TyrR基因同时置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇(tyrA^fbr-aroG^fbr ) 丹参素产生菌：木糖异构酶基因xylA 迷迭香酸产生菌：分枝酸变位酶基因pheA、转录调控蛋白TyrR基因、PTS系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、莽草酸脱氢酶基因aroE和莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB；β-半乳糖苷酶基因和转录调控蛋白TyrR基因同时置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇(tyrA^fbr-aroG^fbr )	葡萄糖和木糖(3：2)	摇床共培养	172mg/L		[51]
迷迭香酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗肿瘤剂、抗炎剂和免疫调节剂	大肠杆菌	苜蓿中华根瘤菌聚磷酸激酶基因、约翰逊不动杆菌聚磷酸激酶基因、拟南芥对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和彩叶草迷迭香酸合酶基因		咖啡酸	无细胞生物催化	320mg/L	320.04 mg/(L·h)	[52]
		大肠杆菌			咖啡酸	无细胞生物催化	320mg/L	320.04 mg/(L·h)	[52]

产品	应用	宿主	表达基因	敲除/置换基因	基质	培养条件	产量	生产力	文献
苯丙烯酸类化合物
肉桂酸	杀菌剂、除草剂、香料、医药中间体	大肠杆菌W3110	马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因pal；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因aroG^fbr 、莽草酸脱氢酶基因ydiB、莽草酸激酶Ⅰ、分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因pheA^fbr 、葡萄糖激酶基因glk和UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP	PTS系统EⅡA组分蛋白基因crr、转录调控蛋白TyrR基因、分枝酸变位酶基因tyrA和丙酮酸激酶Ⅱ基因pykA	葡萄糖	2 L罐补料发酵	6.9g/L	0.08 g/(L·h)	[1]
肉桂酸	杀菌剂、除草剂、香料、医药中间体	酿酒酵母	密码子优化的发光杆菌苯丙氨酸解氨酶基因pal	苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10、去反馈抑制分枝酸变位酶基因ARO7^G141S 和磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L置换天然基因	葡萄糖	摇床发酵	37.9mg/L	1.58 mg/(L·h)	[2]
苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌 NST74（ATCC 31884）	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、酿酒酵母肉桂酸脱羧酶基因FDC1		葡萄糖	摇床发酵	260mg/L	8.97 mg/(L·h)	[3]
		大肠杆菌 NST74	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、酿酒酵母肉桂酸脱羧酶基因FDC1		葡萄糖	二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯原位萃取摇床发酵	836mg/L		[4]
		大肠杆菌BL21（DE3）	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2、肉桂酸脱羧酶基因FDC1、内源ppsA 和tktA；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroF、分枝酸变位酶基因 pheA、转酮酶I基因和磷酸烯醇式丙酮酸合成酶基因ppsA		葡萄糖	异丙酯原位萃取摇床发酵	350mg/L	7.29 mg/(L·h)	[5]
		大肠杆菌W3110	马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因pal；内源磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因aroG^fbr 、莽草酸脱氢酶基因ydiB、莽草酸激酶I、分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因pheA^fbr 、葡萄糖激酶基因glk、UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP和酿酒酵母阿魏酸脱羧酶I基因FDC1	PTS系统EⅡA组分蛋白基因crr、转录调控蛋白TyrR基因、邻氨基苯甲酸合酶基因trpE、分枝酸变位酶基因tyrA和丙酮酸激酶Ⅱ基因	葡萄糖	5 L罐原位萃取、气提补料发酵	5.3g/L	88.3 mg/(L·h)	[6]
		间氟-DL-苯丙氨酸抗性酿酒酵母	拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因PAL2	去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L置换天然苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10	葡萄糖	摇床发酵	29mg/L	0.6 mg/L	[8]
		浅青紫链霉菌-浅青紫链霉菌	第一个菌：酿酒酵母阿魏酸脱羧酶I基因FDC1。另一个菌：马里蒂姆链霉菌苯丙氨酸解氨酶基因encP		葡萄糖	摇床共培养	30mg/L	0.18 mg/(L·h)	[9]
对香豆酸	抗氧化剂、抗菌剂及合成黄酮、多酚和聚酮化合物的前体	酿酒酵母CEN. PK102-5B	约翰逊黄杆菌酪氨酸解氨酶基因tal、内源分枝酸变位酶反馈抑制抗性基因ARO7^fbr, 磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶反馈抑制抗性基因ARO4^fbr 和大肠杆菌莽草酸激酶Ⅱ基因aroL	苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10和丙酮酸脱羧酶基因PDC5	葡萄糖	1L罐补料发酵	1.9g/L		[10]
对香豆酸	抗氧化剂、抗菌剂及合成黄酮、多酚和聚酮化合物的前体	酿酒酵母CEN. PK102-5B	拟南芥P450还原酶基因ATR2和肉桂酸羟化酶基因C4H、内源细胞色素b5基因CYB5、大肠杆菌莽草酸激酶Ⅱ基因aroL、内源去反馈抑制分枝酸变位酶基因ARO7^G141S、去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO4^K229L、五功能AROM蛋白基因ARO1、分枝酸合成酶基因ARO2、磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因ARO3、苯甲酸酯脱水酶基因PHA2和苜蓿预苯酸脱氢酶基因PDH1 约翰逊黄杆菌酪氨酸解氨酶基因tal、拟南芥基因PAL2、短双歧杆菌磷酸酮醇酶基因xfpk和克氏梭菌磷酸转乙酰酶基因pta	丙酮酸脱羧酶基因PDC5、苯丙酮酸脱羧酶基因ARO10、半乳糖/乳糖代谢调节蛋白GAL80基因、磷酸果糖激酶Ⅰ、Ⅱ基因PFK1、PFK2和丙酮酸基因Ⅰ基因PYK1的天然启动子分别置换成组蛋白脱乙酰酶SET3、细胞分裂蛋白CDC24和乙醛脱氢酶ALD5基因天然启动子	葡萄糖	1L罐补料发酵	12.5g/L	130.1 mg/(L h)	[12]
对羟基苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌NST74	黏红酵母酪氨酸/苯丙氨酸解氨酶基因PAL和植物乳杆菌对香豆酸脱羧酶基因pdc		葡萄糖	14L罐补料发酵	0.4g/L	0.007 g/(L·h)	[16]
		大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和解淀粉芽孢杆菌酚酸脱羧酶基因pad	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	355mg/L	9.86 mg/(L·h)	[17]
		白斑链霉菌	斯氏链霉菌的酚酸脱羧酶基因pad		葡萄糖	摇床发酵	273mg/L		[18]
		恶臭假单胞菌	黏红酵母酪氨酸/苯丙氨酸解氨酶基因PAL和植物乳杆菌对香豆酸脱羧酶基因pdc	阿魏酸辅酶A合成酶基因fcs	葡萄糖	3L罐补料发酵	17.6g/L	约0.29 g/(L·h)	[20]
咖啡酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌BW25113	荚膜红细菌酪氨酸解氨酶基因tal、大肠杆菌的4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、天然去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸烯醇式丙酮酸合成酶-转酮酶-去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-ppsA-tktA-aroG^fbr）	转录调控蛋白TyrR基因	葡萄糖	摇床发酵	50.2mg/L	1.05 mg/(L·h)	[22]
		大肠杆菌MG1655	黏红酵母酪氨酸解氨酶基因TAL，西班牙糖丝菌对香豆酸3-羟化酶基因sam5、天然RNA聚合酶alpha亚基rpoA14突变体	分枝酸变位酶基因pheA；β-半乳糖苷酶基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇；转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	2 L罐补料发酵	106mg/L	1.10 mg/(L·h)	[23]
		大肠杆菌ATCC 31884	黏红酵母酪氨酸解氨酶基因TAL和大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC, 去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸烯醇式丙酮酸合成酶-转酮酶-去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-ppsA-tktA-aroG^fbr）	分枝酸变位酶基因pheLA-tyrA	葡萄糖	摇床发酵	766.68 mg/L	10.65 mg/(L·h)	[24]
		酿酒酵母	圆红冬孢酵母菌酪氨酸解氨酶基因TAL，铜绿假单胞菌4-羟基苯乙酸3-单加氧酶基因hpaB，肠道沙门菌NADPH-黄素氧化酶基因hpaC		葡萄糖	摇床发酵	289.4 mg/L	3.01 mg/(L·h)	[26]
绿原酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌BL21（DE3）	烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和内源莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB	3-脱氢奎宁脱水酶基因aroD	咖啡酸	摇床发酵	450mg/L	18.75 mg/(L·h)	[28]
		大肠杆菌-大肠杆菌	咖啡酸产生菌：西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal，天然磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG和分枝酸变位酶基因tyrA，4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC 绿原酸产生菌：烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和内源莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB	咖啡酸产生菌：转录调控蛋白TyrR基因和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床共培养	78mg/L	1.44 mg/(L·h)	[29]
		大肠杆菌-大肠杆菌		绿原酸产生菌：3-脱氢奎宁脱水酶基因aroD	葡萄糖	摇床共培养	78mg/L	1.44 mg/(L·h)	[29]
对香豆酸-莽草酸酯	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及药物	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal，天然磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG和分枝酸变位酶基因tyrA、烟草羟基肉桂酸辅酶A奎宁酸转移酶基因HQT、水稻对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL	转录调控蛋白TyrR基因、分枝酸变位酶基因pheA和莽草酸激酶II基因aroL	葡萄糖	摇床发酵	236mg/L	4.9 mg/(L·h)	[29]
3, 4-二羟基苯乙烯	聚合物合成	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和对香豆酸3-羟化酶基因sam5、解淀粉芽孢杆菌酚酸脱羧酶基因pad	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	63mg/L	1.75 mg/(L·h)	[17]
阿魏酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗血栓剂和心血管药物	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal和对香豆酸3-羟化酶基因sam5、拟南芥O-甲基转移酶基因、天然去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	转录调控蛋白TyrR基因	葡萄糖	摇床发酵	196mg/L	5.44 mg/(L·h)	[30]
阿魏酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗血栓剂和心血管药物	大肠杆菌XL1-Blue	简青霉的香草醇氧化酶基因vaoA、假单胞菌松柏醇脱氢酶基因calA及松柏醛脱氢酶基因calB		丁香酚	30 L罐补料发酵	14.7g/L	0.49 g/(L·h)	[32]
姜黄素	抗氧化剂、抗菌剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗炎剂，治疗帕金森病和阿尔茨海默病	大肠杆菌	西班牙糖丝菌酪氨酸解氨酶基因tal、对香豆酸-3-羟化酶基因sam5、拟南芥O-甲基转移酶基因com、由烟草对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL、姜黄苯二肽CoA合成酶基因DCS和姜黄素合成酶基因CURS2	转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇（tyrA^fbr-aroG^fbr ）	葡萄糖	摇床发酵	3.8mg/L		[35]
左旋多巴	治疗帕金森病	大肠杆菌W3110	去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 、转酮酶I基因tktA、对羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、分枝酸变位酶结构域pheA_CM 和运动发酵单胞菌的环己二烯基脱氢酶基因tyrC	PTS 系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、乳糖抑制蛋白基因lacI和β-半乳糖苷酶基因；UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP的天然启动子置换成P_trc 启动子	葡萄糖	摇床发酵	1.51g/L	0.03 g/(L·h)	[37]
		大肠杆菌BW25113	去反馈抑制分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、芳香氨基酸转氨酶基因tyrB和4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC	转录调控蛋白TyrR基因、PTS 系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因zwf和分枝酸变位酶基因pheLA；UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP和葡萄糖激酶基因glk	葡萄糖	5 L罐补料发酵	8.67g/L	0.14 g/(L·h)	[38]
		大肠杆菌BW25113		启动子置换成P37启动子；去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 置换天然基因
		大肠杆菌W3110	4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、芳香氨基酸转氨酶基因tyrB、分枝酸变位酶基因tyrA、分枝酸合成酶基因aroC、3-磷酸莽草酸1-羧酸乙烯基转移酶基因aroA和莽草酸激酶Ⅱ基因aroL	转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶Ⅰ基因pykF、3-磷酸甘油酸脱氢酶基因serA；去反馈抑制去磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 置换天然基因	葡萄糖	5 L罐补料发酵	12.5g/L		[39]
		大肠杆菌BL21 （DE3）	4-羟基苯乙酸3-单加氧酶突变体基因hpaB^G295R、NADPH-黄素氧化酶基因hpaC、UDP-吡喃半乳糖变位酶基因galP、葡萄糖激酶基因、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 、去反馈抑制去磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 和去反馈抑制分枝酸变位酶tyrA^fbr	转录调控蛋白TyrR基因、PTS 系统基因ptsG、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、分枝酸变位酶基因pheA和丙酮酸激酶Ⅰ基因pykF	葡萄糖	5 L罐补料发酵	25.53g/L	0.53 g/(L·h)	[40]
苯乳酸类化合物
L-苯乳酸	antioxidant,antifungal compound,synthesizing polymer	大肠杆菌	植物乳杆菌乳酸脱氢酶基因L-ldh、巨大芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因gdh		苯丙酮酸(葡萄糖供NADPH再生之用)	补料全细胞生物催化	103.8 mmol/L (17.25g/L)	17.25 g/(L·h)	[41]
			植物乳杆菌乳酸脱氢酶基因L-ldh、奇异变形杆菌L-氨基酸解氨酶基因L-aad和博伊丁假丝酵母甲酸脱氢酶基因FDH		苯丙氨酸(葡萄糖供辅因子再生用)	摇床全细胞生物催化	54.0g/L		[43]
		大肠杆菌NST37	乳酸片球菌乳酸脱氢酶基因L-ldhA、天然去反馈抑制分枝酸变位酶基因pheA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr		葡萄糖	摇床发酵	1.9g/L	0.08 g/(L·h)	[45]
D-苯乳酸		大肠杆菌NST37	荧光威克汉酵母苯丙酮酸还原酶基因pprA、天然去反馈抑制分枝酸变位酶基因pheA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr		葡萄糖	0.4 L罐补料发酵	29.2g/L	0.20 g/(L·h)	[45]
4-羟基苯乳酸	抗氧化剂、抗菌剂和聚合物合成	大肠杆菌BW25113（DE3）		转录调控蛋白TyrR基因置换成去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶和分枝酸变位酶基因簇（aroF^fbr-tyrA^fbr ）；乙酰辅酶A合成酶基因置换成钩虫贪铜菌乳酸脱氢酶基因ldhA	葡萄糖	摇床发酵	8.1 mmol/L		[44]
丹参素	抗氧化剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及其他药物	大肠杆菌BW25113	大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 、天然去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fb 、分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、莽草酸脱氢酶基因aroE、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 和葡萄糖激酶基因glk	PTS系统基因ptsG、转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶基因pykFA和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床补料发酵	7.10g/L	0.10 g/(L·h)	[46]
丹参素	抗氧化剂、抗肿瘤剂、抗炎剂及其他药物	大肠杆菌BW25113	大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 、天然去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr 、分枝酸变位酶基因tyrA^fbr 、莽草酸脱氢酶基因aroE、磷酸烯醇式丙酮酸合酶基因ppsA、转酮酶Ⅰ基因tktA 和葡萄糖激酶基因glk	PTS系统基因ptsG、转录调控蛋白TyrR基因、丙酮酸激酶基因pykFA和分枝酸变位酶基因pheA	葡萄糖	摇床补料发酵	5.6g/L	0.09 g/(L·h)	[47]
迷迭香酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗肿瘤剂、抗炎剂和免疫调节剂	大肠杆菌-大肠杆菌-大肠杆菌	咖啡酸产生菌：黏红酵母酪氨酸解氨酶基因tal、4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC、莽草酸脱氢酶基因aroE、RNA聚合酶alpha亚基突变体基因rpoA^mut 丹参素产生菌：莽草酸脱氢酶基因aroE、莽草酸激酶II基因aroL、3-磷酸莽草酸1-羧乙烯基转移酶基因aroA、分支酸合成酶基因aroC、去反馈抑制变位酶基因tyrA^fbr 和去反馈抑制磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因aroG^fbr、大肠杆菌4-羟基苯乙酸3-羟化酶基因hpaBC和戊糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶突变基因d-ldh^Y52A 迷迭香酸产生菌: 薯蓣对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和香蜂草迷迭香酸合成酶基因RAS	咖啡酸产生菌：分枝酸变位酶基因pheA、转录调控蛋白TyrR基因、PTS系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、莽草酸脱氢酶基因aroE和莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB；β-半乳糖苷酶基因和转录调控蛋白TyrR基因同时置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇(tyrA^fbr-aroG^fbr ) 丹参素产生菌：木糖异构酶基因xylA 迷迭香酸产生菌：分枝酸变位酶基因pheA、转录调控蛋白TyrR基因、PTS系统基因ptsIH、PTS系统EIIA组分蛋白基因crr、莽草酸脱氢酶基因aroE和莽草酸/奎宁酸脱氢酶基因ydiB；β-半乳糖苷酶基因和转录调控蛋白TyrR基因同时置换成去反馈抑制分枝酸变位酶-磷酸-2-脱氢-3-脱氧庚酸醛缩酶基因簇(tyrA^fbr-aroG^fbr )	葡萄糖和木糖(3：2)	摇床共培养	172mg/L		[51]
迷迭香酸	抗氧化剂、抗菌剂、抗肿瘤剂、抗炎剂和免疫调节剂	大肠杆菌	苜蓿中华根瘤菌聚磷酸激酶基因、约翰逊不动杆菌聚磷酸激酶基因、拟南芥对香豆酸辅酶A连接酶基因4CL和彩叶草迷迭香酸合酶基因		咖啡酸	无细胞生物催化	320mg/L	320.04 mg/(L·h)	[52]
		大肠杆菌			咖啡酸	无细胞生物催化	320mg/L	320.04 mg/(L·h)	[52]

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