近日，中国农业科学院植保所植物病害生物防治创新团队在知名期刊《农业与食品化学杂志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》在线发表了题为“Enhancing the Production of Xenocoumacin 1 in  Xenorhabdus nematophila  CB6 by a Combinatorial Engineering Strategy”的研究论文。

该论文通过多种代谢工程策略构建了高产Xcn1的工程菌株，将Xcn1的产量从0.07g/L提升到3.52 g/L，是迄今为止报道的最高产量，使Xcn1的产业开发成为可能。

Xencoumacin 1（Xcn1）是一种小肽类衍生物，包含精氨酸残基、亮氨酸残基和四个乙酸酯单元。该物质是本团队前期从嗜线虫致病杆菌 Xenorhabdus nematophila  CB6菌株发酵液中分离鉴定的一种具有抗菌活性的天然产物。前期研究发现Xcn1对辣椒疫病、马铃薯晚疫病和番茄晚疫病等植物疫病具有较好的防治效果，具备开发成新型生物杀菌剂的广阔前景。

然而，野生型CB6菌株中Xcn1产量低（0.07 g/L），导致田间应用成本过高，无法满足规模化生产的需求。针对这一产业中的关键问题，本文通过阻断降解途径、增强合成途径和敲除潜在的竞争基因簇等多种代谢工程策略，成功将Xcn1的产量从0.07 g/L提高到0.91 g/L，进一步通过培养基筛选，将Xcn1产量提升到1.94 g/L。最后，在5 L生物反应器中进行发酵工艺优化，将Xcn1产量提高到3.52 g/L。

本项研究显著提升了抗菌天然产物Xcn1的产量，初步满足了大规模生产的需求，为以Xcn1为主效成分开发成新型生物杀菌剂奠定了基础。