中国科学院分子植物科学卓越创新中心姜卫红、顾阳研究组通过对食气永达尔梭菌的代谢工程改造，实现了利用富含CO₂/CO的合成气同步高效合成异丙醇、乙醇和3-羟基丁酸等重要化学品，为工业含碳气体的高值化利用提供了新路径。
绿色可持续制造是化工产业转型的核心方向，利用生物技术转化工业含碳气体，既能减少碳排放，又能生产高附加值化学品，具有双重战略意义。团队基于前期建立的食气梭菌高效分子技术平台，引入异源合成途径，打通了合成气向异丙醇的转化路径。令人意外的是，菌株在高效合成异丙醇的同时，还能通过内源途径生成3-羟基丁酸。通过鉴定关键催化酶并替换异源基因，团队进一步提高了3-羟基丁酸的产量，获得了联产三种高值化学品的工程菌株。
经过优化酸回用能力，消除主要副产物乙酸后，最优工程菌株在连续供气发酵条件下，三种产物总产量达到45 g/L，其中异丙醇产量超过13 g/L，显著高于现有报道水平。这一成果揭示了食气梭菌利用一碳气体合成高值化学品的代谢特点，推动了C1生物转化技术的工业应用进程，为实现“双碳”目标下的工业废气资源化利用提供了关键技术支撑。
