酸葡萄效应

葡萄糖二酸是一种高附加值的有机酸,广泛用于食品、医药和化工领域.为获得生产葡萄糖二酸的微生物细胞工厂,通过共表达小鼠来源的肌醇加氧酶(MIOX)及恶臭假单胞菌来源的醛酸脱氢酶(Udh),在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CEN.PK2-1C中构建了葡萄糖二酸合成途径,产量为(28.28±3.15) mg/L.在此基础上,通过调控前体肌醇的合成途径,发现肌醇-1-磷酸合成酶(INO1)是葡萄糖二酸合成途径的限速酶,过量表达INO1,葡萄糖二酸产量达到(107.51±10.87) mg/L,提高了2.8倍.进一步弱化竞争支路中磷酸果糖激酶(PFKl)的表达,最终葡萄糖二酸的产量达到(230.22±10.75) mg/L,为进一步获得高产葡萄糖二酸细胞工厂提供基础.

葡萄糖二酸是一种具有重要生物功能的有机酸,为了实现微生物合成葡萄糖二酸的高效生产,异源表达来源于小鼠基因组的MIOX基因及Pseudomonas putida KT2440的udh基因,在毕赤酵母中构建葡萄糖二酸合成途径,实现了葡萄糖二酸的生成。通过在摇瓶水平进行优化,确定了最适碳源为葡萄糖(初始质量浓度60 g/L最优),最适初始pH为5.5,最优接种龄为24 h,最适接种体积分数为25%,重组毕赤酵母生成的葡萄糖二酸产量从最初的(566.36±16.98) mg/L提高至(967.60±3.90) mg/L。在此基础上,重组毕赤酵母在3 L发酵罐中放大培养,葡萄糖二酸的产量达到了(2.60±0.04) g/L。