فرآيند استفاده از يك روش سيستمي طراحي محيط كشت ميكروارگانيسم، براي افزايش توليد محصول زيست بنيان بهينه سازي توليد محصول زيستي يكي از چالش‌هاي اساسي در راستاي دستيابي به توسعه پايدار است. استفاده از ابزارهاي مهندسي ژنتيك براي همه ميكروارگانيسم‌ها كار ساده‌اي نيست و احتمال اثربخش نبودن دست ورزي علي رغم هزينه‌هاي فراوان، وجود دارد. بنابراين در اين طرح ايده طراحي محيط كشت بهينه به كمك مدل متابوليكي به‌جاي طراحي سويه ارائه‌شده است. در اين روش ابتدا به كمك استراتژي ارائه شده جهت طراحي گونه، ژن‌هاي مؤثر در افزايش و كاهش توليد اتانول شناسايي شد و سپس، فعال‌كننده‌ها و بازدارنده‌هاي اختصاصي آنزيم ژن‌هاي هدف و غلظت بهينه آن‌ها مشخص شد. نتايج نشان مي‌دهد كه افزودن مواد يون روي و تريتون X-100 به‌عنوان بازدارنده و ماده‌هاي سرم آلبومين گاوي، گليسرول، مركاپتواتانول و دي سيكلو هگزيل اوره به‌عنوان فعال‌كننده‌ منجر به افزايش بازده توليد مي‌شود. اتانول توليدي از حدود 1 گرم بر ليتر در محيط كشت اوليه به 5/13 گرم بر ليتر در محيط كشت بهينه طراحي‌شده، افزايش پيدا كرد. اين استراتژي مي‌تواند براي ساير محصولات مهم زيست بنيان مانند پروتئين‌هاي نوتركيب و آنتي بادي‌هاي مونوكلونال و همچنين، توليد محصول در ميكروارگانيسم‌هايي كه براي آن‌ها ابزار ژنتيكي تعريف‌نشده است، مورداستفاده قرار گيرد.