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食品与发酵工业2026年第03期:代谢工程优化酿酒酵母合成丁酸乙酯的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡淑琳;成雯雯;张又丹;王新建;武晓乐;陈叶福;

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;

摘要:丁酸乙酯是一种具有特殊果香的短链脂肪酸乙酯,是浓香型白酒等酒品中不可或缺的香气成分,在食品饮料等行业中广泛应用。该研究基于前期构建的产丁酸乙酯酿酒酵母E01,采用多层次代谢工程策略,进一步优化其丁酸乙酯合成效率。首先,敲除ADH1减少碳流竞争,但导致氧化还原失衡,丁酸乙酯产量降至原菌株的8.97%。随后,引入NADH调节基因(cPOS5、mPOS5、udhA和noxE),菌株Eu(过表达udhA)丁酸乙酯产量达(69.94±5.04) mg/L,较E01提高42.88%。进一步在引入NADH调节基因的基础上敲除ADH1,菌株EmD丁酸乙酯产量恢复至(54.66±6.73) mg/L,较E01提升11.66%。最后,引入突变型乙酰辅酶A合成酶基因SeACS~(L641P),菌株EmDS丁酸乙酯产量达(61.82±1.05) mg/L,较E01提升19.56%,但仍低于Eu菌株,表明NADH调节基因能优化乙醇转化和酯类合成,但无法完全弥补ADH1敲除引发的代谢缺陷。该研究通过协同调控碳流、氧化还原平衡和乙酸代谢,显著提升了丁酸乙酯合成效率,也为酿酒酵母乙醇生成阻断和氧化还原平衡调节相关代谢工程改造提供了有益参考。

关键词:丁酸乙酯;;酿酒酵母;;代谢工程;;ADH1;;辅因子工程;;乙酰辅酶A

基金资助:国家自然科学基金项目(31671843)