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食品与发酵工业2025年第20期:虎奶菇麦角硫因合成酶的挖掘及功能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙延辉;李凤;马忠宝;赵丽婷;石贵阳;陈磊;丁重阳;

单位:江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室;江南大学,粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心;

摘要:麦角硫因(ergothioneine, EGT)是一种含硫组氨酸衍生物,广泛应用于食品、化妆品及医药等领域。然而,当前国内外针对EGT生物合成的研究以合成途径明确的分岐杆菌与粗糙脉孢菌为主,而作为EGT主要天然来源的食药用真菌,其合成酶研究相对较少。该研究通过生物信息学分析结合LC-MS检测,鉴定出PTR-Egt1和PTR-Egt2为食药用真菌虎奶菇中催化EGT合成的2个关键酶。为实现EGT的高效合成,成功在大肠杆菌中共表达这2种关键酶,并通过优化蛋白标签组合,筛选出携带SUMO标签的PTR-Egt1与携带MBP标签的PTR-Egt2为最佳重组方案。在优化条件下,发酵120 h发酵液中EGT产量达到74.20 mg/L。进一步研究表明,添加前体物质L-组氨酸显著提升了EGT产量,当组氨酸添加量为1 g/L、发酵时间为120 h时,EGT产量提高至124.03 mg/L,生产效率达到1.03 mg/(L·h)。该研究系统地探索了虎奶菇来源EGT合成酶的功能及其异源表达优化策略,为食药用真菌中EGT的高效生物合成提供了重要的理论依据和实践指导。

关键词:虎奶菇;;麦角硫因;;异源表达;;融合蛋白标签;;前体氨基酸供给