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作者：王源;徐显皓;刘延峰;李江华;堵国成;吕雪芹;刘龙;
单位：江南大学,糖化学与生物技术教育部重点实验室;江南大学,未来食品科学中心;
摘要：番茄红素是一种天然抗氧化剂，被应用于食品和药品等领域。传统的植物提取法和化学合成法制备番茄红素存在环境污染大、步骤繁琐、生产成本高等缺点。微生物法合成番茄红素因可有效避免以上问题而吸引了国际广泛关注。该研究在食品安全菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中构建并优化了番茄红素合成途径，实现了微生物法从头合成番茄红素。首先，在B.subtilis中异源表达番茄红素合成基因簇，实现了番茄红素的从头合成；通过优化番茄红素合成基因簇中各基因的核糖体结合位点(ribosome binding sites, RBS),使番茄红素的产量提升至0.57 mg/L。此外，利用易错PCR对RBS优化后的番茄红素合成基因簇进行随机突变，获得一株番茄红素产量提升至6.4 mg/L的突变株。其次，通过筛选番茄红素合成基因簇的表达宿主，番茄红素的产量进一步提升至15.5 mg/L。在此基础上，通过强化番茄红素合成途径和敲除竞争途径，番茄红素产量达到77.4 mg/L。最终经发酵条件优化，番茄红素在摇瓶中的产量达到91.0 mg/L。该研究为微生物法合成番茄红素奠定了基础。
关键词：番茄红素;;枯草芽孢杆菌;;代谢工程;;微生物发酵;;发酵条件优化
基金资助：国家重点研发计划项目(2018YFA0900300)
