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食品与发酵工业2025年第13期:过表达四碳二羧酸转运蛋白对黑曲霉发酵苹果酸的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:石冰冰;吐鲁洪·托乎提;韩天琦;徐世杰;薛鲜丽;陈月;王德培;

单位:天津科技大学生物工程学院;工业发酵微生物教育部重点实验室;天津市微生物代谢与发酵过程控制技术工程中心;

摘要:L-苹果酸作为一种重要的平台化学品,在食品、医药和农业等多个领域具有广泛应用,微生物发酵法生产L-苹果酸因其环境友好和可持续性受到重视。该研究旨在探究黑曲霉CGMCC 10142菌株中的5个四碳二羧酸转运蛋白DCT1~5对其L-苹果酸胞外分泌的影响,以黑曲霉CGMCC 10142为出发菌株,运用基因工程技术,构建过表达DCT1~5菌株C-pDCT1、C-pDCT2、C-pDCT3、C-pDCT4和C-pDCT5。通过摇瓶发酵,分析不同时间点L-苹果酸产量和关键酶转录水平,结果表明转化菌株较出发菌株的L-苹果酸产量均有显著提高,发酵60 h, C-pDCT2菌株的L-苹果酸产量最高,达14.48 g/L,较出发菌株提高了22.09%。dct2基因转录水平的显著增加,促进L-苹果酸的胞外转运能力,从而推动了糖酵解途径关键酶和柠檬酸合酶的表达,使乙醛酸途径关键酶、异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶编码基因的转录水平得到提升,推测增加的L-苹果酸产量是通过乙醛酸循环途径累积。该研究为进一步完善黑曲霉苹果酸的代谢途径优化奠定了基础。

关键词:黑曲霉;;L-苹果酸;;四碳二羧酸转运蛋白;;转录分析

基金资助:国家自然科学基金项目(31902193)