谷氨酸棒状杆菌合成5-氨基乙酰丙酸的途径构建与发酵优化

• 作者: 刁爱坡 孙德虎 孙村民 张良程 郑小梅 郑平 陈久洲 饶德明
• 来源期刊: 生物技术通报
• 关键词: 5-氨基乙酰丙酸 谷氨酸棒状杆菌 5-氨基乙酰丙酸合成酶 沼泽红假单胞菌 发酵优化
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 148-156
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.01.017

摘要

5-氨基乙酰丙酸（5-amino levulinic acid，ALA）是生物体内天然存在的一种非蛋白质氨基酸，在农业和医药等领域应用广泛。为了在谷氨酸棒状杆菌中建立 ALA 碳四合成途径并优化其发酵体系，首先在谷氨酸棒状杆菌中过表达沼泽红假单胞菌来源的 ALA 合成酶（ALAS），建立高效的 ALA 碳四合成途径，然后从不同发酵培养基的比较、诱导剂和底物甘氨酸的浓度以及初始接种量等不同方面对 ALA 摇瓶发酵工艺进行了优化。结果显示，过表达 HemA 的13032/pZWA1菌株 ALA 产量达到1.41 g/L，是对照菌株的67.14倍。ALA 的最优摇瓶发酵条件为以酵母粉为氮源的 M9培养基，采用5%的接种量0.1 mmol/L IPTG 进行 HemA的诱导表达，体系中甘氨酸的浓度要控制在4 g/L，摇瓶中 ALA 产量可达到3.28 g/L，比优化前提高了132.62%。采用发酵优化的条件，在5 L 发酵罐的放大发酵中 ALA 产量可达10.08 g/L，这是现有报道中谷氨酸棒状杆菌一步发酵合成 ALA 的最高产量。