不同通气条件可有效调节基因工程肺炎克雷伯氏菌3-羟基丙酸和1,3-丙二醇的相对生产水平
肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)是天然的1,3-丙二醇(1,3-PDO)生产菌株,其甘油脱水酶(DhaB)和1,3-PDO氧化还原酶(DhaT)依次将甘油转化为3-羟基丙醛(3-HPA)和1,3-PDO.此过程需要的NADH通过甘油氧化途径提供,从而产生大量氧化的代谢副产物.3-经基丙酸(3-HP)也是重要的化学品，但天然菌株产量很低(最高约2.8g/L)。如果在K.pneumoniae中过量表达适当的醛脱氢酶，将3-HPA氧化，即可获得3-HP，同时产生NADH，可供1,3-PDO合成之用。我们的前期研究显示，在K.pneumonia。中过量表达大肠杆菌醛脱氢酶基因aldH，重组菌K.pneumoniae/pUC 18kan-aldHec在5-L罐厌氧发酵可生产24.4 g/L的3-HP和49.3 g/L的1,3-PDO。虽然dha操纵子的表达受到氧的抑制，但供氧有利于外源基因aldH的表达，因此对K pneumoniae/pUC18kan-aldHec。进行了不同通气条件的微好氧补料分批发酵，考察通气对两种代谢物合成的影响。结果表明细胞生物量、3-HP的生产与通气呈正相关，甘油消耗、1,3-PDO的合成呈负相关，通气速率1.5 vvm和搅拌转速400 rpm下获得了最高的3-HP浓度和得率，分别为48.9g/L和0.41 mol/mol,而1,3-PDO浓度和得率分别降为25.3叭和0.25 mol/mol，二者对甘油的得率和为0.66 mol/mol。随着通气的提高，3-HP的比生产速率(qHP)增加，而1,3-PDO的比生产速率(qPDO)下降，二者之和(反映了通过甘油脱水酶途径的流量)下降，显示通气影响DhaB活性和3-HPA的合成。本研究显示，通过调节通气，可以有效控制3-HPA流向3-HP和1,3-PDO途径的分流比，调整生产的3-HP和1,3-PDO的比例。
发酵工业 工艺参数 通气条件 生产水平 肺炎克雷伯氏菌 3-羟基丙酸 1,3-丙二醇
黄艳娜 李志敏 叶勤
华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237
国内会议
上海
中文
29-29
2012-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）