随着生物制造技术的快速发展，利用微生物高效合成高附加值化合物已成为工业生物技术的重要方向。在这一过程中，微生物诱变与代谢工程技术的结合应用，为提高目标产物的产量和生产效率提供了有力支撑。
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是一种通过物理或化学手段诱导基因突变的传统育种方法，能够快速获得具有新性状的菌株。例如，紫外线、γ射线等诱变剂可引起DNA序列的随机变化，从而激活沉默基因、增强代谢通路活性或打破代谢调控限制。尽管诱变方法具有操作简便、成本低廉的优点，但其随机性强、遗传背景不稳定等问题也限制了其在工业生产中的直接应用。
代谢工程则是通过对微生物代谢网络进行定向改造，优化关键酶的表达水平、引入异源通路或调控转录因子等方式，实现对目标产物合成路径的系统性强化。该方法依赖于对微生物基因组和代谢调控机制的深入理解，具有目的性强、效果可控的优势。
将诱变与代谢工程相结合，可以充分发挥二者优势，弥补各自不足。一方面，诱变可为代谢工程提供丰富的遗传变异库，有助于筛选出具有潜在高产潜力的出发菌株；另一方面，代谢工程技术可在分子层面对诱变所得优良表型进行解析与稳定化，从而构建出性能更优、遗传更稳定的工程菌株。例如，在抗生素、有机酸、生物燃料等产品的生产中，已有研究通过诱变筛选高产菌株后，进一步采用代谢工程技术优化碳流分配、增强前体供给或抑制副产物生成，显著提升了目标产物的产量和转化效率。
此外，随着合成生物学和高通量筛选技术的发展，诱变与代谢工程的协同策略正朝着更加高效、精准的方向演进。未来，借助基因编辑工具如CRISPR-Cas9对诱变结果进行辅助验证与优化，将进一步推动微生物合成能力的提升，助力绿色生物制造产业的可持续发展。
