《Journal of Bioscience and Bioengineering》：Sustainable production of natural sweeteners through synthetic biology
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李东|范金鑫|宗建飞|李炳志|辛国胜|王志文中国宁夏大学生命科学学院，西部特殊生物资源保护与利用教育部重点实验室，银川750021随着全球健康需求不断提高以及人工甜味剂相关的安全争议，天然甜味剂因其低热量、高安全性和潜在的生理活性而成为研究热点。传统的植物提取方法受到生长周期长和
李东|范金鑫|宗建飞|李炳志|辛国胜|王志文
中国宁夏大学生命科学学院，西部特殊生物资源保护与利用教育部重点实验室，银川750021
随着全球健康需求不断提高以及人工甜味剂相关的安全争议，天然甜味剂因其低热量、高安全性和潜在的生理活性而成为研究热点。传统的植物提取方法受到生长周期长和地理依赖性等限制，而合成生物学通过代谢工程和酶工程技术，构建微生物细胞工厂，为天然甜味剂的高效可持续生产提供了创新途径。本综述系统总结了12种代表性天然甜味剂（包括甜蛋白、萜类苷、黄酮类、多元醇和单糖）的代谢途径和微生物合成方法。通过分析不同合成方案的优缺点以及当前生产过程中的关键技术瓶颈，并整合最新研究成果，本文为未来天然甜味剂的工业优化和生产提供了理论支持和技术参考。
部分摘录
甜蛋白的异源合成
甜蛋白是一类天然存在于热带植物果实中的高分子甜味剂（33）。目前已发现的甜蛋白包括巴西素（brazzein）、thaumatin、monellin、mabinlin、pentadin、curculin、neoculin等（2,33）。值得注意的是，巴西素和thaumatin因其独特的物理化学性质和显著的甜味特征而受到广泛关注。
巴西素来源于西非植物Pentadiplandra brazzeana。
结论与未来展望
由于天然甜味剂具有低热量、高安全性和优异的感官特性，其在食品、制药和化妆品行业的应用日益广泛。本综述系统总结了利用合成生物学在微生物细胞工厂中异源合成五类代表性天然甜味剂的进展，重点关注了代谢工程策略在提高产量和功能性表达方面的关键作用。
李东：撰写 – 综述与编辑，撰写 – 原稿，研究，数据分析，概念化。范金鑫：撰写 – 原稿，研究。宗建飞：撰写 – 原稿。李炳志：撰写 – 综述与编辑。辛国胜：撰写 – 综述与编辑。王志文：撰写 – 综述与编辑，资金筹集，概念化。
致谢
王泽文感谢日本生物技术协会颁发的2025年亚洲青年生物技术家奖。
本研究得到了宁夏回族自治区重点研发计划（2024BEE02005）的财政支持。
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
