乙醇酸又称为羟基乙酸，主要用作清洁剂、爽肤水和非处方化妆品中的去角质成分。乙醇酸还用于化学清洗、纺织工业以及生产聚乙醇酸-乳酸（PLGA）和聚乙醇酸（PGA）等生物可降解材料，其相关产品具有生物降解性、生物相容性和低毒性等优点。

当前乙醇酸的需求量逐年增加，据统计2023年我国乙醇酸需求量已经达到2.5万吨/年，2022年-2028年的年复合增长率将达到7.1%。一直以来，乙醇酸主要是通过氯乙酸水解法等化学方法催化石油基底物合成的，普遍存在着毒性大、污染严重、产率低和碳排放高等问题。随着我国“双碳”战略的推进，相比石油基乙醇酸，以葡萄糖等可再生有机碳源为底物合成的生物基乙醇酸优势明显，如绿色环保、低碳排放、工艺简单和反应条件温和等。

我国是农业大国，拥有丰富的秸秆生物质资源，这些生物质资源中包含着丰富的纤维素和半纤维素等，其主要成分是葡萄糖和木糖。秸秆经过处理可转变为绿色、廉价、可再生、富含葡萄糖和木糖的秸秆水解液，可作为微生物细胞工厂合成乙醇酸的底物。

2024年3月4日，江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心周胜虎和邓禹教授团队在《Bioresource Technology》杂志发表了题为“Dynamic regulation and cofactor engineering of escherichia coli to enhance production of glycolate from corn stover hydrolysate”的研究论文，该团队建立并优化了一个大肠杆菌动态调节系统，以提高葡萄糖到乙醇酸盐的代谢通量。通过敲除转氢化酶(sthA)、过表达吡啶核苷酸转氢化酶(pntAB)和实施Entner-Doudoroff途径，进一步增加NADPH的产生，将乙醇酸滴度提高到5.6 g/L。并且，通过利用玉米秸秆水解产物生产乙醇酸，减轻了碳分解代谢抑制，加快了葡萄糖的利用。最终，大肠杆菌Mgly10-245在不含诱导剂时，利用玉米秸秆水解物获得了46.1 g/L的乙醇酸滴度(理论产量的77.1%)。

以玉米秸秆水解物为原料的大肠杆菌动态调控系统

“这不仅降低了生物基乙醇酸的生产成本，减少了碳排放，还能为秸秆生物质资源的再开发利用开辟了新的途径，具有广泛工业化应用前景和商业化价值。”周胜虎表示。