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食品工业科技2024年第22期:重组枯草芽孢杆菌全细胞催化生成L-酪氨酸

来源:期刊VIP网 时间:


作者:林伟朝;孙雯;孙晓萱;朱显峰;张保国;

单位:河南大学生命科学学院,微生物研究所;中国科学院上海高等研究院;

摘要:目的:本研究构建一株重组枯草芽孢杆菌工程菌,实现以苯酚、丙酮酸和氨为底物全细胞生成L-酪氨酸(L-tyrosine,L-Tyr),并优化其细胞培养条件和催化反应条件,以期提高L-Tyr的产量。方法:将来源于Pantoea agglomerans的酪氨酸酚裂解酶(Tyrosine Phenol-Lyase,TPL)经密码子优化后在枯草芽孢杆菌中异源表达,通过单因素实验优化了重组菌诱导表达条件和全细胞转化条件,旨在提高L-Tyr产量。结果:重组枯草芽孢杆菌在20℃,2.0 g/L木糖诱导培养36 h时TPL活性最高达到4.65±0.15 U·g~(-1),在75 mmol/L苯酚、75 mmol/L丙酮酸钠、487 mmol/L氯化铵、2.0 g/L亚硫酸钠、2.0 g/L EDTA、0.08 g/L磷酸吡哆醛(Pyridoxal Phosphat,PLP)、湿菌体50 g/L、pH=8.0、35℃的全细胞转化条件下,L-Tyr达到9.38 g/L,转化率为73.24%。为了进一步改善高浓度苯酚导致TPL酶活力下降问题,在全细胞转化环节采用分批补料方式,20 h后得到15.12 g/L L-Tyr,转化率为75.51%。结论:研究结果表明重组枯草芽孢杆菌可以成功转化苯酚、丙酮酸钠合成L-酪氨酸,为全细胞生物制备食品级L-酪氨酸提供了理论和技术基础,具有良好的应用前景。

关键词:L-酪氨酸;;枯草芽孢杆菌;;酪氨酸酚裂解酶;;全细胞催化

基金资助:福建省中科院STS重大项目(2022T3004)