摘要：β-熊果苷是一种源自植物的糖苷，具有多种生物活性，已被广泛应用于药物和美白化妆品领域。碳通量分布不均匀以及熊果苷合酶催化效率低限制了β-熊果苷在微生物中的生物合成。此外，常用的高成本或毒性诱导表达试剂不适用于工业化生产。本研究在大肠杆菌中构建了β-熊果苷的生物合成途径。敲除竞争途径和降解途径，鉴定并过表达关键途径酶，以提高β-熊果苷的产量。此外，通过对磷酸酮醇酶途径和乙酸途径进行联合改造，将碳通量重新导向莽草酸途径。通过蛋白质工程改造熊果苷合酶活性位点的底物进入通道，获得R241H突变体，与野生型（WT）相比，β-熊果苷产量提高了16.7%。最终，利用基于luxR的群体感应（QS）系统调控细胞生长和产物合成之间的代谢通量分配，实现大肠杆菌的自诱导调控，无需外源诱导物。最终构建的工程菌株在5 L发酵罐中补料发酵产量为81.9 g/L，以葡萄糖为原料的产量达到0.29 g/g。本研究提出的系统策略可为β-熊果苷微生物细胞工厂的构建提供参考。

https://doi.org/10.1016/j.synbio.2025.08.010