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食品与发酵工业2025年第20期:解脂亚洛酵母从头合成胭脂红酸

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程俊译;李冬;曾伟主;周景文;

单位:江南大学生物工程学院;江南大学未来食品科学中心;

摘要:胭脂红酸是一种芳香族聚酮化合物,被广泛用作天然红色着色剂。长期以来,胭脂红酸的生产主要是从胭脂虫中提取,由于提取过程繁琐低效,其生产量始终无法满足逐渐增加的市场需求。近年来,通过生物法合成胭脂红酸引起了研究者的极大兴趣。该研究以解脂亚洛酵母为出发菌株,通过异源表达和筛选途径关键基因,在解脂亚洛酵母中实现了胭脂红酸的从头合成,其产量为0.7 mg/L。胭脂红酸的合成需要2个关键前体:丙二酰辅酶A和乙酰辅酶A,通过筛选ACC1突变体和引入非天然丙二酰辅酶A合成途径(non-carboxylative malonyl-CoA formation pathway, NCM途径)强化丙二酰辅酶A的供给,使胭脂红酸产量提高到1.2 mg/L。又通过调节脂质代谢强化乙酰辅酶A的供给,使胭脂红酸产量进一步提高到1.5 mg/L。为了提高底物的利用效率,将胭脂红酸生物合成途径导入到过氧化物酶体,使胭脂红酸产量达到1.9 mg/L。最终,在5 L发酵罐中进行分批补料发酵,胭脂红酸产量达到了9.6 mg/L(6.3×10~(-3) mg/g),该研究为胭脂红酸的生物合成提供了参考。

关键词:胭脂红酸;;丙二酰辅酶A;;乙酰辅酶A;;过氧化物酶体;;解脂亚洛酵母

基金资助:国家自然科学基金创新研究群体项目(32021005);; 2023年度江苏省卓越博士后计划项目(2023ZB282)