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综述标题：《Current advances in Candida tropicalis: yeast overview and biotechnological applications》
作者及单位：Sarah de Souza Queiroz等6位作者，均来自巴西圣保罗大学洛雷纳工程学院生物技术系
发表信息：2023年8月28日发表于《Biotechnology and Applied Biochemistry》期刊（DOI: 10.1002/bab.2510）

核心主题

本文系统综述了非传统酵母Candida tropicalis的生物学特性、遗传特征及其在生物技术领域的多方向应用潜力，重点探讨了该酵母在以生物炼制（biorefinery）为核心的循环经济中的价值。

主要论点与论据

1. Candida tropicalis的生物学特性及其适应性优势

生物学特征：
- 二倍体酵母，存在酵母态、菌丝态和假菌丝态三种形态，可通过出芽或分裂繁殖。
- 耐受极端环境：适应pH 4.0–6.0、温度25–35°C、高盐（10–15% NaCl）及缺氧条件。
- 碳源代谢多样性：可利用葡萄糖、木糖、半乳糖等单糖及脂类、正构烷烃等非糖底物。

适应性机制：
- 高盐耐受：依赖Na+/K+ ATPase泵调节渗透压，优于甘油积累策略（García et al., 1997）。
- 病原性与应用矛盾：虽是机会性病原体（如引起念珠菌血症），但其生物膜形成能力在工业固定化培养中反成优势（Zuza-Alves et al., 2017）。

2. 遗传特征与进化地位

基因组特点：
- 基因组大小14.5 Mb，GC含量33.1%，含约6258个基因（Broad研究所测序数据）。
- 属于CTG分支（翻译时CTG密码子编码丝氨酸而非亮氨酸），与Candida albicans进化关系密切。

生物技术相关基因：
- ω-氧化途径基因：催化长链烷烃转化为二羧酸（如十二烷二酸DCA12），通过基因工程阻断β-氧化可提高产量（如缺失AOX4/AOX5基因的工程菌株产量提升5.4倍）。
- 木糖代谢基因：木糖还原酶（xylose reductase）将木糖转化为木糖醇，为工业应用奠定基础。

3. 生物技术应用方向

（1）高附加值生物分子生产

木糖醇（xylitol）：
- 高产策略：菌株筛选（如C. tropicalis JA2在甘蔗渣水解液中产量0.47 g/g）、细胞固定化（海藻酸钙固定后生产率达0.88 g/L/h）、共发酵（与乙醇联产）。
- 工业价值：作为GRAS（公认安全）甜味剂，替代化工法（Kumar et al., 2018）。

α,ω-二羧酸（α,ω-dicarboxylic acids）：
- 应用：合成尼龙、聚酯等聚合物的前体。
- 案例：工程菌株转化月桂酸甲酯生产DCA12，产量达210 g/L，纯度100%（Wang et al., 2021）。

生物表面活性剂（biosurfactants）：
- 结构：以槐糖脂（sophorolipids）为主（碳水化合物40–47%，脂类58–59%）。
- 环境应用：清除海洋原油污染效率达97%（Batista et al., 2020）。

（2）生物修复（bioremediation）

• 酚类降解：菌株Z-04降解99.1%的酚（1100 mg/L）（Jiang et al., 2015）。
  
• 芳香烃处理：固定化细胞可去除95%甲苯（Ahmed & Song, 2019）。
  

（3）全细胞生物催化剂

• 手性合成：催化3,5-双三氟甲基苯乙酮（BTAP）转化为(S)-醇（对映体过量>99.9%），用于NK-1受体拮抗剂合成。
  

4. 工业原料的循环利用

• 木质纤维素（lignocellulose）利用：甘蔗渣、玉米芯等农业废弃物作为底物生产木糖醇、乙醇等，推动循环经济。
  
• 案例：C. tropicalis W103利用未脱毒玉米芯水解液联产木糖醇（17.1 g/L）和乙醇（25.3 g/L）（Cheng et al., 2020）。
  

综述的价值与意义

1. 科学价值：整合了C. tropicalis的基因组学、代谢途径与工业应用间的关联，填补了非传统酵母系统研究的空白。
   
2. 应用价值：
   
   • 提出“微生物细胞工厂”策略，降低生物基化学品生产成本。
     
   • 为木质纤维素生物炼制提供高效候选菌株，助力碳中和目标。
     
3. 创新亮点：
   
   • 强调“一菌多用”潜力（如同一菌株生产多种化学品）。
     
   • 揭示耐受性与代谢多样性间的分子机制（如盐适应性与脂类合成的关联）。
     

总结：本综述通过多学科交叉视角，论证了C. tropicalis在绿色生物制造中的核心地位，为未来代谢工程和工业化放大提供了理论依据与技术路线。