利用产油微生物解脂耶氏酵母和约斯特红球菌对PET和木糖进行综合高值化利用

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）废弃物日益累积，推动了针对其降解与增值利用的可持续生物技术策略的发展。本研究提出了一种综合方法，将由经工程改造以表达并分泌角质素酶 HiC 和脂肪酶 CalB 的解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）进行的 PET 酶促解聚，与恶臭红球菌 RHA1（Rhodococcus jostii RHA1）对 PET 来源单体——对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）——的微生物增值利用相结合。进一步地，对解脂耶氏酵母进行了木糖代谢工程改造，从而能够利用低成本的木质纤维素来源底物生产酶。 采用 HiC 和 CalB 粗酶液进行的酶学实验可有效将 PET 水解为 TPA 和 EG，表明在无需纯化步骤的情况下即可实现功能性酶活。此外，恶臭红球菌 RHA1 能够以所释放的单体为底物，并积累胞内脂质。总体而言，本研究证明了将利用丰富单糖生产 PET 降解酶和微生物脂质，与同化 PET 降解产物以进一步生产微生物脂质相耦合的可行性。该模块化体系为在循环经济框架下将塑料废弃物可持续升级转化为高附加值生物产品提供了一个有前景的方案。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）废弃物日益累积，推动了针对其降解与增值利用的可持续生物技术策略的发展。本研究提出了一种集成方法，将经工程改造以表达并分泌角质酶HiC和脂肪酶CalB的解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）对PET的酶促解聚，与罗德柯菌Rhodococcus jostii RHA1对PET来源单体——对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）的微生物增值利用相结合。进一步地，对Y. lipolytica进行了木糖代谢工程改造，使其能够利用低成本木质纤维素来源底物进行酶生产。采用HiC和CalB粗酶液进行的酶学实验可有效将PET水解为TPA和EG，表明在无需纯化步骤的情况下即可实现功能性酶活性。此外，R. jostii RHA1能够利用所释放的单体作为底物，并积累胞内脂质。总体而言，本研究证明了将PET降解酶和微生物脂质的生产与PET降解产物的同化相耦合的可行性，其中前者利用一种丰富的单糖，后者同样用于生产微生物脂质。该模块化体系为在循环经济框架下将塑料废弃物可持续升级转化为高附加值生物产品提供了一个很有前景的平台。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728943v1?rss=1

🏷️ PET生物降解 解脂耶氏酵母 恶臭红球菌 木糖代谢工程 微生物脂质 塑料升级利用