论文标题：Progress in one-carbon metabolism: Clostridium in green biomanufacturing

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Zhuoheng Wu, Ming Ma, Bowen Zeng, Kai Wang , Tianwei Tan

发表时间：17 Apr 2025

DOI：10.1007/s11705-025-2568-8

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随着低碳生活方式的重视程度日益提高及碳排放削减需求的持续增长，可再生能源驱动的生物制造受到广泛关注。第三代生物制造理念借助微生物细胞工厂，将太阳能、电能等可再生能源与无机材料转化为高价值燃料及化学品。微生物CO₂固定技术反应条件温和且产物多样，相比传统化学催化具有显著优势——后者通常存在能耗高、污染严重及产物多样性有限等问题。梭菌（Clostridium）因具备通过伍德-永达尔途径（Wood-Ljungdahl pathway）进行天然碳固定的能力而在微生物中脱颖而出，该途径可利用CO₂、CO和H₂实现生长及产物合成。梭菌基因工程工具的研究进展，已推动40余种天然化合物的生物合成，进一步拓展了其工业应用潜力。此外，将梭菌整合至光电化学系统的研究，证实了微生物发酵与可再生能源输入耦合的可行性。本综述系统探讨了伍德-永达尔途径、相关代谢通路及关键酶类，并总结了梭菌基因修饰工具的最新研究进展；重点阐述了梭菌作为一碳气体转化生物催化剂的应用潜力及其与清洁能源技术的融合前景，为该领域的未来研究提供了重要参考。

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Zhuoheng Wu, Ming Ma, Bowen Zeng, Kai Wang, Tianwei Tan. Progress in one-carbon metabolism: Clostridium in green biomanufacturing. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(10): 97 DOI:10.1007/s11705-025-2568-8