尼龙方面应用是与己二胺缩合反应生产尼龙66盐，尼龙66盐再缩聚成尼龙66纤维和尼龙66树脂。PA66 由于其特殊的耐用性、强度和刚性，已在纤维、树脂和其他应用中使用多年。己二酸的传统化学合成会产生温室气体N2O。东丽是世界上第一个发现可以将微生物作中间体，把生物糖转化己二酸的公司。为了提高生产效率，东丽利用基因工程技术，对微生物体内的代谢途径进行了重新配置。
生物基的己二酸大致有三种合成路线：
1、生物法和化学合成法相结合
2、酶法合成
现有的研究通过分离纯化获得聚酮合成酶(PKS)，并进行己二酸的体外合成实验，以琥珀酰辅酶A与丙二酰辅酶A为前体，通过在体外反应体系中加入酮合成酶、酰基转移酶、酮还原酶和酰基载体蛋白，实现了己二酸的合成。虽然通过体外反应验证了己二酸的酶法合成，但是这一研究不具备工业应用的价值。主要有以下两点原因：第一，酶促合成反应不具有经济性，整个反应以琥珀酰辅酶A与丙二酰辅酶A作为底物通过酶转化法合成己二酸，在经济实用性上无法与化学合成所用的廉价原料相比拟。第二，酶促反应体系过于复杂。反应需要多种酶协同作用，系统的复杂性使得产物的合成效率明显偏低。
3、微生物发酵
但是目前缺乏合适的代谢工程和合成生物学手段对其进行改造，无法调控己二酸合成路径的相关靶点和代谢流向，从而难以在褐色嗜热裂孢菌中提高己二酸的产量，因此，为了实现发酵法高效生产己二酸依然有以下三个问题需要考虑：
(1) 路径的构建问题。目前己二酸的合成路径普遍存在路径过长的问题。第一，较长的路径加大工程菌株构建的难度，由于涉及多步路径酶催化反应，不同路径酶的表达需要借助多个载体，因此不可避免要使用多种抗生素或诱导剂来维持质粒的稳定性并且诱导基因的表达。这不仅会影响工程菌株的遗传稳定性，而且抗生素或诱导剂的使用也在一定程度上增加微生物发酵生产的成本。第二，不同于受到多层次代谢调控的天然代谢途径，人工合成路径调控手段相对单一。特别是对于涉及多步反应的人工合成路径来说，路径越长、反应越多，则对相关基因表达调控的难度以及对宿主菌株的代谢扰动也越大。第三，路径的复杂性在一定程度上也会影响产物的合成效率。最终，较低的产物合成效率会使发酵时间延长，生产成本增加。因此，为了进一步改善己二酸生产路径的效率，首先，需要探索更加先进和广泛的合成生物学工具，以突破褐色嗜热裂孢菌难以代谢改造的瓶颈，提高己二酸的天然生产效率；其次，将异源路径中的基因整合至染色体，从而减少抗生素和诱导剂的使用，以降低己二酸的生产成本；接着，开发多种高效的基因编辑技术，用于调控己二酸合成路径中的代谢流向，加强目的产物己二酸的代谢积累；最后，运用基因组网络代谢模型，在自然界中寻找更短的己二酸合成路径，以提高己二酸的转化率，从而实现己二酸产量的提升。
(2) 路径酶的活性问题。路径酶的活性直接影响产物的合成效率。由于合成路径涉及多个不同的酶，因此对于路径中的关键限速酶的鉴定和改造就显得至关重要。为了进一步改善己二酸的合成效率，首先，需要开发更为精确和普适的蛋白质改造工具，通过精准鉴定蛋白质的技术手段，确定己二酸合成的关键限速步骤并且进行合理地改造，获得更高转化率的己二酸；其次，探索更加广泛的蛋白质工程应用技术，解决蛋白表达的平衡性和空间分布的相关问题，从而解除限速酶对己二酸合成的限制，提高己二酸的产量。
(3) 底物的选择问题。较高的理论得率是代谢路径设计时需要考虑的关键因素，因此，为了增强己二酸的合成，首先，可以增加产物对不同底物的耐受性，以提高底物的利用率，从而加强己二酸的生产；其次，通过代谢工程改造手段，激活己二酸合成路径的关键基因，抑制己二酸合成的竞争途径，从而强化己二酸合成的代谢流，以提高己二酸的产量；同时，可以利用生物传感器动态调控细胞生长和产物合成之间的平衡；最后，可以将路径进行模块划分，以缓解多基因带来的细胞负荷。
第一材智平台搭建了生物基及精细化学品产品交流群，欢迎大家多多交流，有需要入群请加好友！
免责声明：本文中数据、资料通过公开信息或合法渠道获得，不保证所载信息的准确性和完整性，仅供读者参考，不构成任何投资、法律或会计建议，任何通过本文作出的投资决策与本公众号无关。本文中部分资料来源于网络，如涉及作品版权问题，请与我们联系删除！
