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食品与发酵工业2024年第18期:酿酒酵母代谢工程改造高效合成齐墩果酸

来源:期刊VIP网 时间:


作者:段丽娜;曾伟主;孙旸;周景文;

单位:吉林农业大学,秸秆综合利用与黑土地保护教育部重点实验室;江南大学,未来食品科学中心;

摘要:齐墩果酸因其在保肝、抗炎和抗肿瘤等方面具有突出的生物活性,已被广泛应用于医药领域。目前,齐墩果酸植物提取法效率低,微生物合成法受途径中异源细胞色素P450酶表达水平低和电子传递不平衡等限制,导致齐墩果酸生产无法满足市场需求。该研究以实验室保存的一株敲除GAL80的酿酒酵母菌株出发,构建了齐墩果酸前体物质β-香树脂醇的合成路径,并通过对甲羟戊酸途径及角鲨烯合成途径关键基因进行过量表达,得到一株β-香树脂醇产量为125.8 mg/L的菌株。以该菌株为底盘,导入适配性较高的产齐墩果酸的CYP716A12和ATR1基因,成功构建了齐墩果酸合成途径。通过平衡途径中CYP716A12和ATR1的表达,发现高的CYP716A12∶ATR1表达比率有利于提高齐墩果酸产量。结合增强乙酰辅酶A供应和NADPH再生,齐墩果酸摇瓶水平和5 L-发酵罐水平产量分别达到304.0 mg/L和680.8 mg/L,为目前报道最高产量。该研究为利用酿酒酵母合成齐墩果酸和下游产物相关研究奠定了基础。

关键词:酿酒酵母;;齐墩果酸;;P450酶;;乙酰辅酶A;;NADPH

基金资助:国家自然科学基金(0905300)