随着航空运输需求的不断增长，加上全球对环境问题的担忧以及石油市场的不稳定性和不可再生性，利用微生物生产用于喷气式飞机的高能量密度燃料（生物喷气燃料）近年来受到了广泛关注。生物喷气燃料可以衍生自类异戊二烯和脂肪酸，此外，衍生自莽草酸途径的芳香族化合物也是喷气燃料的候选者（图1）。与脂肪酸衍生物相比，大多数用于喷气燃料的类异戊二烯和芳香族化合物具有更高的密度能量。然而，它们往往对宿主微生物有很高的毒性，这也成为工业化生产的主要障碍之一。

EM（Engineering Microbiology）近日在线发表了系统微生物工程研究组刘丽娟博士题为“Engineering for life in toxicity: key to industrializing microbial synthesis of high energy density fuels”的综述文章。文章系统总结了微生物生产生物喷气燃料的毒性工程，重点介绍了毒性工程策略和工具的最新进展，阐述了通过代谢途径的模块化和动态控制、区室化策略、外排泵、耐受性工程和发酵控制等策略减轻由终产物、中间产物和代谢途径引起的细胞毒性（图2）。最后，文章讨论了未来生物喷气燃料生产的挑战和前景，指出针对特殊原料利用和发酵过程的毒性工程是未来工业化生产需要解决的重要问题。

这篇综述正是基于作者对微生物合成高密度燃料的共性问题的深刻了解和实验经验对其毒性工程领域进行系统总结和分析，为相关领域的发展提供参考。系统微生物工程研究组刘丽娟博士为该论文第一作者，张海波研究员为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金和山东能源研究院创新基金等项目的支持（文/图 刘丽娟）。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.engmic.2022.100013