近期，我校生物工程学院陈献忠教授团队围绕里氏木霉可编程代谢工程改造，聚焦该菌株在食品工业中的应用价值与天然产物合成潜力开展系统综述，以“EngineeringTrichoderma reeseiinto a programmable eukaryotic chassis for efficient production of raw materials in the food industry”为题，正式发表于Trends in Food Science & Technology（IF=17.4）(https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105871)。
里氏木霉（Trichoderma reesei）是研究最广泛的纤维素分解微生物之一，拥有完整的分泌组参与木质纤维素的降解，因此在酶和生物精炼工业中广泛应用。发展至今，T.reesei已经实现了多种物质的生产，例如纤维素酶、L-苹果酸、衣康酸和β-胡萝卜素等。目前，大约有243种通过微生物发酵生产的市售酶产品，其中30种是使用T.reesei作为宿主生产的。因此，研究人员以T.reesei作为宿主生产食品工业原料为视角，系统梳理总结了T.reesei在食品科学和生物学领域的研究，以及该菌株在食品行业中的作用及其在天然产物合成中的潜力。
综述首先回顾了T.reesei的开发历史，梳理该菌株从一株野生纤维素分解真菌，逐步迭代发展成为可编程合成生物学真核底盘的完整发展脉络。文章从分子工具层面，系统总结了适用于T.reesei的基因组编辑技术、蛋白分泌通路改造、菌株形态调控等关键技术体系，讨论不同基因操作工具的适用场景与优缺点。在此基础上，综述分类汇总了T.reesei在食品相关产物合成方面的研究案例，涵盖食品加工用酶制剂、食品功能性蛋白、食品级有机酸、类胡萝卜素等食品活性天然物质，详细归纳代谢通路重构、宿主代谢重编程、分泌系统优化、高通量筛选、人工智能辅助菌种理性设计等技术策略，如何用来突破菌株生产瓶颈，提升目标产物的合成效率与产量。
同时文章客观剖析了现阶段将T.reesei大规模用作食品生物制造底盘所面临的现实挑战，包括异源表达蛋白的降解问题、部分异源合成通路适配性差、规模化发酵过程的菌体形态调控难题、部分基因编辑工具效率有限等关键限制因素。针对现存问题，综述进一步展望该领域未来的发展方向，提出可以结合人工智能辅助菌株理性设计、合成生物学回路设计、发酵工艺优化放大等多种技术手段，进一步挖掘T.reesei底盘的应用潜能。该综述提出的发展思路，能够为食品工业原料的绿色生物制造提供重要理论参考，助力可持续循环生物经济与下一代食品生物制造产业的发展。
我校陈献忠教授、杨海泉副教授为论文的共同通讯作者，25级博士生胡传俊为论文第一作者。近年来陈献忠教授团队在合成生物学与微生物代谢工程、酶工程与生物催化等方面研究取得丰硕成果，相关研究成果已发表在Trends in Food Science & Technology、Metabolic Engineering、Green Chemistry、Journal of Hazardous Materials、Bioresource Technology、ACS Synthetic Biology等本领域权威期刊。
图形摘要
