β-丙氨酸是天然存在的唯一一种β型氨基酸,在医药、食品、化工等领域有重要应用。该研究考察了以重组Escherichia coli发酵合成β-丙氨酸的可能性。在敲除副产物乙酸、甲酸、乙醇、琥珀酸、乳酸合成途径编码基因的Escherichia coli CICIM B0016-050(ack A-pta pfl B adh E frd A ldh A)菌株中,考察叠加敲除β-丙氨酸的竞争途径天冬氨酸激酶、泛酸合成酶和葡萄糖转运蛋白(EⅡCBGlc)的编码基因(lys C、pan C、pts G)以及过表达来源于Corynebacterium glutamicum的pan D基因对合成β-丙氨酸的影响。结果表明,叠加敲除上述基因后,β-丙氨酸的合成量依次提高了12.5%、39.3%和13.3%;过量表达pan D基因,β-丙氨酸合成量提高了86.2倍;经发酵条件优化,菌株B0016-080BB/p PL-pan D摇瓶发酵可合成(5.0±0.2)g/Lβ-丙氨酸,体积生产强度达到(0.12±0.01)g/(L·h)。该结果为发酵法合成β-丙氨酸奠定了基础。