葡萄糖二酸是一種重要的化合物,在醫療和工業中有著廣泛的應用。目前生產葡萄糖二酸的方法主要以化學法-葡萄糖化學氧化法為主,但該方法具有選擇性低、成本高、得率低、要高溫及產生大量氧化反應副產物不利于后續葡萄糖二酸的分離等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大腸桿菌中進行的,但在大腸桿菌中異源合成葡萄糖二酸被許多因素限制。釀酒酵母因具有耐酸能力強、耐低溫、可低 pH 發酵、沒有噬菌體感染、適合大規模發酵、易分離和高抗逆性等特點,已被廣泛用于產有機酸的研究,因此釀酒酵母比大腸桿菌更適合葡萄糖二酸的生產并具有更高的工業應用價值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應用前景。
創新要點
1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發菌株,將擬南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假單胞菌的 UDH 基因在 delta 重復序位點高效表達,敲除轉錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3,該菌株在分批補料發酵條件下能夠產 6 g/L 的葡萄糖二酸,為目前報道的最高值;
2) 通過提高工程菌的轉運胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力,解決提高葡萄糖二酸產量的關鍵問題;
3) 進一步協調肌醇用于細胞自身代謝活動和葡萄糖二酸合成之間的分配關系,并通過提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發酵優化,提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產量。
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