微生物二氧化碳的固定是指微生物以二氧化碳或無機一碳化合物（C1）為底物通過自身代謝途徑轉(zhuǎn)化為菌體生物質(zhì)或有機代謝產(chǎn)物的過程。由于碳沉積的消耗導致大量的二氧化碳排放到大氣中引起氣候的改變，因此采取一種的方法避免或緩解由二氧化碳積累所產(chǎn)生對人類不利的影響尤為重要。

Ralstonia eutropha羅氏菌具有自養(yǎng)能力，而且脂肪酸具有高能量密度，在工業(yè)、藥品、營養(yǎng)、化妝品及日用品、組成細胞結(jié)構(gòu)促進細胞膜流動性等方面具有重要作用。近日，中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所畢昌昊帶領(lǐng)的代謝工程與合成生物技術(shù)研究團隊，以羅氏菌作為基底菌株，構(gòu)建的由二氧化碳到有機物的生物合成途徑。研究團隊首先通過異源和自源引入脂肪酸合成相關(guān)基因代謝工程改造其合成通路，改造菌B2(pCT,pFP)在以果糖為只有碳源的條件下發(fā)酵生產(chǎn)124.48 mg/g的自由脂肪酸，較對照菌H16提高了4倍。隨后為了滿足B2(pCT,pFP)的自養(yǎng)發(fā)酵條件，組裝了一個真正的以H2、CO2、O2為底物的自養(yǎng)發(fā)酵系統(tǒng)，具有相對安全、連續(xù)、多并聯(lián)發(fā)酵罐等特點。H2由氫氣發(fā)生器供應，并保持H2:O2的比例為7：1，整個系統(tǒng)置于通風櫥內(nèi)并配備氣體檢測裝置保障實驗安全。在這個系統(tǒng)中，B2(pCT,pFP)能夠在簡單培養(yǎng)基于48h內(nèi)發(fā)酵生產(chǎn)60.64 mg/g的自由脂肪酸，氫氣的供應總量為9*103 mL/L/h。該項研究工作為二氧化碳的微生物固定提供了重要基礎。