MPSSと応用微生物集団生物学を提案し、産業バイオ製造を前進(Scientists Propose MPSS and Applied Microbial Population Biology to Advance Industrial Biomanufacturing)

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2026-08-09 中国科学院(CAS)

中国科学院青島生物能源・過程研究所(QIBEBT)の王世安教授らは、実験室で得られた微生物研究成果を産業規模のバイオ製造へ移行するための新たな開発枠組み「微生物・製品特異的戦略(MPSS)」を提案した。MPSSでは、従来のモデル微生物に依存するのではなく、目的とする製品や製造工程に最適な微生物宿主を研究初期から選択し、宿主、製品、工程を一体的に設計する。さらに、設計・構築・試験・学習(DBTL)サイクルと包括的なバイオプロセス設計を組み合わせ、菌株開発から発酵、スケールアップ、精製、製造コスト、工程の安定性までを連続的に最適化する枠組みを構築した。また、微生物集団が持つ遺伝的・表現型・代謝的多様性を産業用菌株の開発資源として活用する「応用微生物集団生物学(AMPB)」を新たな研究分野として提唱。高生産性・高安定性・高い産業適応性を持つ菌株の発見を促進し、バイオ製造技術の産業化を加速することが期待される。


Figure 1. Conceptual framework of MPSS (Image by QIBEBT)

<関連情報>

微生物特異的および製品特異的な、拡張可能なバイオ製造戦略 Microbe-specific and product-specific strategies for scalable biomanufacturing

Shi’’an Wang, Zhengjun Li, Peng Hu, Qiming Wang, Fang Chen, Peng Xu
Biotechnology Advances  Available online: 30 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2026.109000

Highlights

  • Application-oriented topic selection is addressed.
  • Microbe-Specific and Product-Specific Strategies (MPSS) are introduced.
  • Applied Microbial Population Biology (AMPB) is proposed.
  • MPSS for End-to-End Bioprocess Compatibility is discussed.

Abstract

The translation of microbial biotechnology from laboratory research to commercial application remains a persistent challenge, despite decades of effort. A key yet often neglected issue is the misalignment between microbial host selection, product properties, and process constraints at the early stages, which often limits scalability. Here, we propose Microbe-Specific and Product-Specific Strategies (MPSS) as a conceptual framework to rationalize host–product pairing based on intrinsic microbial traits and product specifications. By incorporating Applied Microbial Population Biology (AMPB), the framework extends this rationale to the strain level, emphasizing application-oriented strain selection and engineering from the outset of a project. Together, MPSS and AMPB offer a structured approach to align early-stage laboratory research with the practical requirements of industrial biomanufacturing, enabling the development of biotechnological solutions with significant societal and economic impact.

生物工学一般
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