强化乙醛酸和TCA循环对克雷伯氏菌合成1,3-丙二醇的影响

• 作者: 宗红 胡会涛 诸葛斌 谢梦梦 陆信曜
• 来源期刊: 食品与发酵工业
• 关键词: iclR sdhC mdh 乙醛酸循环 TCA循环 克雷伯氏菌 1,3-丙二醇
• 年，卷（期）: 2020,（19）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 17-22
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023524

摘要

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)代谢甘油合成1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)的过程中,存在乙酸溢流、TCA循环活性低的问题,影响1,3-PDO合成.该研究对K.pneumoniae中乙醛酸循环抑制因子iclR进行敲除,并过表达TCA循环中琥珀酸脱氢酶基因sdhC和苹果酸脱氢酶基因mdh,缓解乙酰辅酶A节点的碳流溢出.结果表明,敲除iclR后乙酸积累量降低了41％,1,3-PDO产量提高了8％.在K.p Lric中单独过表达sdhC或mdh基因,2,3-丁二醇产量分别降低了47％和52％,1,3-PDO产量分别提高了7％和8％.共表达sdhC和mdh基因后,菌株的甘油利用能力增强,1,3-PDO产量比K.p Lric提高了11％.5 L发酵罐分批补料发酵结果表明,K.p Lric-sdhC-mdh的生物量明显提高,1,3-PDO产量达77.2 g/L,摩尔转化率为0.69 mol/mol.以上结果表明,敲除iclR激活乙醛酸循环、过表达sdhC和mdh强化TCA循环可以弱化乙酸溢流,增强菌株的甘油利用能力,促进合成1,3-PDO.