利用工程化解脂耶氏酵母菌株和假单胞菌-丛毛单胞菌联合体将甘油和PET综合高值化为脂质和PHAs

塑料废弃物的累积亟需创新策略，以将聚合物中的碳转化为高附加值产品。在此，我们提出了一种酵母-细菌顺序工作流程，用于将甘油和无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯（amPET）一体化高值化为三酰基甘油（TAGs）和聚羟基脂肪酸酯（PHAs）。 首先，采用工程化肥大型雅罗维亚酵母（Yarrowia lipolytica）菌株在甘油上进行培养，同时生产胞内脂质，其含量最高可达细胞干重的42.9%，并分泌一种PET解聚酶复合物，该复合物由嗜热真菌Mycothermus thermophilus来源的角质酶（HiC）和南极拟酵母Moesziomyces antarcticus来源的脂肪酶B（CALB）组成。所得粗酶液能够水解amPET，而释放出的降解产物——对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）——则作为由Comamonas testosteroni RW31和Pseudomonas putida JM37组成的细菌联合体的底物，这两种细菌分别能够天然同化TPA和EG。该联合体成功将释放出的单体升级转化为胞内聚羟基丁酸酯（PHB）和中链长聚羟基脂肪酸酯。此外，这两种细菌的荧光标记菌株还支持开发了一种用于监测联合体种群动态的半定量方法。 总体而言，本研究为循环生物经济策略提供了有力的概念验证，成功实现了基于甘油的酶与脂质生产，与下游将PET来源单体生物转化为高价值生物塑料的过程相耦合。

塑料废弃物的累积亟需创新策略，以将聚合物中的碳转化为高附加值产品。在此，我们提出了一种酵母—细菌顺序式流程，用于将甘油和无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯（amPET）综合高值化为三酰基甘油（TAGs）和聚羟基烷酸酯（PHAs）。

首先，将一株工程化肥大型解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）菌株培养于甘油底物上，以同步生产胞内脂质（最高可达其细胞干重的42.9%）并分泌一组PET解聚酶鸡尾酒，该酶系由嗜热真菌Mycothermus thermophilus来源的角质酶（HiC）和南极拟酵母Moesziomyces antarcticus来源的脂肪酶B（CALB）组成。所得粗酶液可水解amPET，而释放出的降解产物——对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）——则作为由Comamonas testosteroni RW31和Pseudomonas putida JM37组成的细菌联合体的底物，这两种菌分别天然同化TPA和EG。该联合体成功将释放的单体升级转化为胞内聚羟基丁酸酯（PHB）和中链长PHAs。

此外，这两种细菌的荧光标记菌株使开发一种用于监测联合体种群动态的半定量方法成为可能。总体而言，本研究为循环生物经济策略提供了有力的概念验证，成功实现了基于甘油的酶与脂质生产，与下游将PET来源单体生物转化为高价值生物塑料的过程耦合。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.02.729029v1?rss=1

🏷️ PET生物降解 工程化雅罗维亚酵母 微生物联合体 甘油高值化 聚羟基脂肪酸酯 脂质合成