利用五碳糖产高纯度L-乳酸的大肠杆菌基因工程菌的构建

• 作者: 王永泽 王金华 许丽媛 赵筱 赵锦芳
• 来源期刊: 微生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 大肠杆菌工程菌 L-乳酸 同源重组 染色体插入 五碳糖
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 生理和代谢
• 页码范围: 328-337
• 分类号: Q815
• 语种: 中文

摘要

[目的]本研究以已敲除多个产杂酸酶基因的大肠杆菌(Escherichia coli)乙醇工程菌SZ470(△frdBC △ldhA △ackA △focA-pflB △pdhR::pflBp6-pflBrbs-aceEF-lpd)为起始菌株,进一步敲除其乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)基因,同时插入带有自身启动子的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)的L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase,LLDH)基因,构建可利用五碳糖同型发酵L-乳酸重组大肠杆菌.[方法]利用λ噬菌体Red重组系统构建乙醇脱氢酶基因(adhE)缺失菌株Escherichia coli JH01,并克隆P.acidilactici的ldhL基因,利用染色体插入技术将其整合到JH01基因组,构建产L-乳酸大肠杆菌基因工程菌Escherichia coli JH12,利用无氧发酵15 L发酵罐测定重组菌株L-乳酸产量.[结果]工程菌JH12在15 L发酵罐中以6％的葡萄糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为1.46 g/(L·h),乳酸生产强度为1.14 g/(L·h),乳酸的产量达到41.13 g/L.发酵产物中未检测到琥珀酸、甲酸的生成,仅有少量乙酸生成,L-乳酸纯度达95.69％(L-乳酸在总发酵产物的比率).工程菌JH12以6％的木糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为0.88 g/(L·h),乳酸生产强度为0.60 g/(L·h),乳酸的产量达到34.73 g/L.发酵产物中杂酸少,乳酸的纯度高达98％.[结论]本研究通过基因敲除、染色体插入及无氧进化筛选获得一株产L-乳酸的大肠杆菌工程菌JH12,该菌株不需利用外源质粒,稳定性好,可利用五碳糖进行发酵,发酵产物中杂酸少,L-乳酸的纯度高.本研究为L-乳酸大肠杆菌工程菌的构建提供一定的技术支持,同时也为大肠杆菌L-乳酸的工业化生产提供了参考依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王金华	湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室	73	501	12.0	19.0
3	王永泽	湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室	48	306	8.0	16.0
4	赵锦芳	湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室	19	52	5.0	6.0
6	赵筱	湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室	21	41	4.0	6.0
7	许丽媛	湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室	3	15	2.0	3.0