大肠杆菌琥珀酸和乙酸合成途径的删除及其重组菌株的D-乳酸发酵

• 作者: Suren Singh 周丽 左志锐 王正祥 田康明 石贵阳 陈献忠
• 来源期刊: 生物工程学报
• 学科: 医学
• 关键词: D-乳酸 大肠杆菌 琥珀酸 乙酸
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 页码范围: 31-40
• 分类号: R3
• 语种: 中文

摘要

菌株 CICIM B0013-030(B0013,ack-pta,pps,pflB)可积累D-乳酸作为主要发酵产物,然而副产物琥珀酸和乙酸的含量分别高达乳酸的11.9%和7.1%.为构建副产物含量低的产D-乳酸重组大肠杆菌菌株,本研究删除了菌株B0013-030的琥珀酸(frdA)和乙酸(tdcDE)合成途径,并考察了重组菌株在摇瓶和发酵罐中经两阶段发酵(好氧生长菌体和厌氧发酵产酸)利用葡萄糖发酵D-乳酸的性能.结果表明,分别构建含有frdA::difGm和tdcDE::difGm突变盒的重组质粒,并利用Red重组系统将突变盒整合于染色体上的目的基因,再利用Xer重组系统去除抗生素抗性基因,依次获得了重组菌株 B0013-040B(B0013-030,frdA)和B0013.050B(B0013-040B,tdcDE).摇瓶发酵结果表明,frdA基因的删除使得菌株B0013.040B副产物琥珀酸的含量降低了80.8%;在7L发酵罐中进行乳酸发酵,菌株B0013-040B的D-乳酸产量达114.5g/L,光学纯度大于99.9%,但仍积累1.0g/L琥珀酸和5.4/L乙酸.进一步删除了tdcD和tdcE基因的菌株B0013-050B,在7L发酵罐中生产111.9g/LD-乳酸,乙酸和琥珀酸的合成量分别降低为0.4g/L,其他副产物含量也维持较低水平,表明该菌株具有较优良的D-乳酸发酵性能.