产2,3-丁二醇高木糖耐性肺炎克雷伯氏菌转录组学分析与发酵优化

• 作者: 倪晓丰 关翔宇 张玉 汪庆 肖冬光 郭学武 陈叶福
• 来源期刊: 生物技术通报
• 关键词: 适应性进化 肺炎克雷伯氏菌 转录组学分析 响应面优化 2,3-丁二醇
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 159-169
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-1111

摘要

选育高木糖耐性肺炎克雷伯氏菌并对其进行转录组学分析与产2,3-丁二醇发酵条件的优化.首先通过适应性进化定向筛选出了具有高木糖耐受能力和2,3-丁二醇产量提高的肺炎克雷伯氏菌(KP2),然后对其进行转录组学分析与发酵条件优化.结果显示,筛选出的高木糖耐性的肺炎克雷伯氏菌木糖的转化率提高了174.5％,2,3-丁二醇的产量提高了227％.转录组分析结果表明亲本菌株KPG和KP2菌株差异表达基因中有242个基因上调和263个基因下调.Pathway分析表明,转录水平的变化主要表现在信号转导、碳水化合物代谢、能量代谢和其它物质代谢等.在1L反应器中,初始木糖浓度120 g/L时最优发酵条件为:温度35℃,转速230 r/min,通气量0.7 L/min,最适pH值5.9.在最优条件下,2,3-丁二醇产量达43.75 g/L,相比优化前提高了32.7％.本研究获得了高效利用木糖生产2,3-丁二醇的菌株,对表型变化产生的机理在分子水平上进行阐述,并得到了最优的发酵条件,结果可以为2,3-丁二醇的生物转化提供参考,对2,3-丁二醇的生物法生产具有一定的指导意义.