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作者:黄传超;邓阳;
单位:青岛农业大学食品科学与工程学院;青岛特种食品研究院;特种食品营养与创制山东省工程研究中心;宜兴食品与生物技术研究院;
摘要:3′-唾液酸乳糖(3′-sialyllactose, 3′-SL)能够调节肠道菌群和免疫细胞,具有抗病毒、抗细菌、增强人体免疫力和促进神经发育的功能。微生物发酵法因其经济高效性、过程可控性、环境友好性和资源可持续性等优点,已成为目前理想的3′-SL生产方式。该研究以大肠杆菌MG1655(Escherichia coli MG1655)为底盘细胞,通过系统优化3′-SL的生物合成途径,构建了无质粒、无需添加诱导剂的3′-SL合成菌株。首先,通过在E.coli MG1655中整合neuC、neuB、neuA和Vs16/nst基因,构建了3′-SL的从头合成途径。其次,通过优化neuC的表达水平,阻断前体乳糖的分解代谢途径并强化乳糖的转运效率,使3′-SL的产量达到1.09 g/L。最后,通过敲除nanAKET基因簇和nagB基因优化3′-SL的前体供应途径增加前体供给,使3′-SL在摇瓶中的产量提升至3.02 g/L,在3 L发酵罐中的产量达到14.85 g/L,生产强度为0.13 g/(L·h),该研究为实现3′-SL的工业化生物合成奠定了基础。
关键词:3′-唾液酸乳糖;;非诱导型系统;;乳糖代谢改造;;代谢调控
基金资助:山东省重点研发计划项目(2023CXPT007,2024CXPT014)